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如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直...

如图所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动.今在最低点与最高点各放一个压力传感器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来.当轨道距离变化时,测得两点压力差与距离x的图象如右图所示.(不计空气阻力,g取10m/s2)求:
(1)小球的质量;
(2)相同半圆光滑轨道的半径;
(3)若小球在最低点B的速度为20m/s,为使小球能沿光滑轨道运动,x的最大值.

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(1)由机械能守恒及分别对A点和B点由向心力公式可求得压力差与距离x的关系式,则可由图象的截距求得物体的质量; (2)由图象的斜率可求得光滑圆轨道的半径; (3)由机械能守恒定律及竖直面内的圆周运动临界值可求得x的最大值. 【解析】 (1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律:--------------------------① 在B点:-----------------------------② 在A点:------------------------------③ 由①②③式得:两点的压力差:------④ 由图象得:截距  6mg=6,得m=0.1kg---------------------------⑤ 物体的质量为0.1kg; (2)由④式可知:因为图线的斜率 所以R=2m…⑥ 半径为2m; (3)在A点不脱离的条件为:------------------------------⑦ 由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得:x=15m--------------------------⑧ x的最大值为15m.
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考点分析:
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(1)如果运动员只是通过借助撑杆把助跑提供的动能转化为上升过程中的重力势能,那么运动员助跑到10m/s后起跳,最多能使自身重心升高多少?
(2)若运动员体重75kg,助跑到8m/s后起跳,使重心升高5m后越过横杆,从最高点到落地过程中水平位移为2m,运动员在最高点水平速度为v为多少?
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(1)离子进入静电分析器时速度的大小v;
(2)均匀辐向电场的场强E;
(3)PQ之间的距离L.

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(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为E,频率为f,的交流电源上,在实验中打下一条理想纸带,如图1所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点的距离为s,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:
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①从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=______,重锤动能的增加量为△EK______
②根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a=______,它和当地的重力加速度g进行比较,则a______g(填大于,等于,小于).
(2)如图2给出器材为:电源E(电动势为12V,内阻不计),木板N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张),两个金属条A、B(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极),滑线变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻),直流电压表manfen5.com 满分网(量程为6V,内阻很大,其负接线柱与B极相连,正接线柱与探针P相连),开关K.现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线.AB间的电压要求取为6V.
(Ⅰ)在图2中连线,画成实验电路原理图.
(Ⅱ)下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方.
a.接好实验电路.
b.______
c.合上K,并将探针P与A相接触.
d.______
e.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上.画一线段连接AB两极,在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置印在白纸上.
f.将探针与某一基准点相接触,______,这一点是此基准的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其它等势点.
g.重复步骤f,找出其它4个基准点的等势点.取出白纸画出各条等势线.
(3)如图3是多用表的刻度盘,当选用量程为50mA的电流档测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为______mA;若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时,表针也指示在图示同一位置,则所测电阻的阻值为______Ω.如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻,为了使测量比较精确,应选的欧姆档是______(选填“×10”、“×100”或“×1K”).换档结束后,实验操作上首先要进行的步骤是______
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D.从2s至9s电梯的支持力对重物做的正功
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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