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图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连...

manfen5.com 满分网图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料--ER流体,它对滑块的阻力可调.起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L,现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动.为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为manfen5.com 满分网时速度减为0,ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变.试求(忽略空气阻力):
(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;
(3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小.
(1)根据机械能守恒可以求得碰撞前物体的速度大小,在根据动量守恒可以求得碰撞后物体的速度大小,从而可以求得碰撞中能量的损失; (2)由物体的运动过程可以求得物体的加速度的大小; (3)对物体受力分析,由牛顿第二定律可以求得滑块受到的阻力的大小. 【解析】 (1)设物体下落末速度为v,由机械能守恒定律 得 设碰后共同速度为v1,由动量守恒定律 2mv1=mv 得. 碰撞过程中系统损失的机械能力. (2)设加速度大小为a,有2as=v12 得 . (3)设弹簧弹力为FN,ER流体对滑块的阻力为FER, 受力分析如图所示 FS+FER-2mg=2ma FS=kx x=d+ . 答:(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能为mgL; (2)滑块向下运动过程中加速度的大小为; (3)滑块下移距离d时ER流体对滑块阻力的大小为mg+-Kd.
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考点分析:
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(1)图甲为20分度游标卡尺的部分示意图,其读数为______ mm;图乙为螺旋测微器的示意图,其读数为______ mm.
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①下列器材中,不需要的是______(只需填选项字母).
A.直尺          B.纸带         C.重锤         D.低压交流电源
②实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如图丙所示,由此测得加速度的大小为______m/s2
③当地的重力加速度大小为9.8m/s2,测量值与实际值有差异的主要原因是______
(3)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系.选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧.现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流为1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关、导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是______(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是______(填“R1”或“R2”).
②该小组已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图丁中完成余下导线的连接.
③握住乳胶管的两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
实验次数123456
长度L(cm)20.025.030.035.040.045.0
电阻R(kΩ)1.32.13.04.15.36.7
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图戊所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是______
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在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的是( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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