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光滑的长轨道形状如下图所示,底部为半圆型,半径为R,固定在竖直平面内.AB两质量...

manfen5.com 满分网光滑的长轨道形状如下图所示,底部为半圆型,半径为R,固定在竖直平面内.AB两质量相同的小环用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上.将AB两环从图示位置静止释放,A环离开底部2R.不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,求:
(1)AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力.
(2)A环到达最低点时,两环速度大小.
(3)若将杆换成长2manfen5.com 满分网R,A环仍从离开底部2R处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度.
(1)两个环以及连杆整体自由下落,处于完全失重状态,故杆上弹力为零; (2)A环到达最低点时,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等;根据几何关系找到B环的位置,然后根据机械能守恒定律列式求解出各自的速度; (3)由于杆长超过了半圆直径,故A环一直在下方,速度为零时,结合几何关系并根据机械能守恒定律列方程求解即可求解出高度. 【解析】 (1)对整体分析,自由落体,加速度g,以A为研究对象,A作自由落体则杆对A一定没有作用力.即F=0 故AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力为零. (2)AB都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等,即VA=VB 对整体依机械能守恒定律,有: 解得 故A环到达最低点时,两环速度大小均为. (3)由于杆长超过了半圆直径,故最后A环在下,如图; 设A再次上升后,位置比原来高h,如下图所示. 由机械能守恒,有: 解得,故A离开底部 故若将杆换成长2R,A环仍从离开底部2R处静止释放,经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度为.
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考点分析:
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如图(a)所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L,导轨平面与水平面成θ角,上端通过导线连接阻值为R的电阻,阻值为r的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中,若所加磁场的磁感应强度大小恒为B,使金属棒沿导轨由静止向下运动,金属棒运动的v-t图象如图(b)所示,当t=t时刻,物体下滑距离为s.已知重力加速度为g,导轨电阻忽略不计.试求:
(1)金属棒ab匀速运动时电流强度I的大小和方向;
(2)导体棒质量m;
(3)在t时间内电阻R产生的焦耳热.

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对于两物体碰撞前后速度在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动,当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们之间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力,设A物体质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;B物体质量m2=3.0kg,以速度v从远处沿该直线向A 运动,如图所示,若F=0.60N,v=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度的大小;
(2)从开始相互作用到A、B间的距离最小时,系统(物体组)动能的减少量.

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现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,而另一个是由某种半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小.现对其中一个元件R进行测试,测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示:
I/A0.200.450.801.251.802.813.20
U/V0.400.600.801.001.201.501.60
(1)根据表中数据,判断元件R可能是由上述______材料制成的,并简要说明理由.
理由:______
(2)把元件R接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为1.80A.已知电路中电源的电动势为3V,内阻不计.此时定值电阻R的电功率______W.
(3)请根据表中数据在(a)图中作出I-U图线.为了求出通过该元件R的电流I与电压U间的具体关系式,请你适当选取坐标轴,将表中有关数据进行适当计算,在(b)图中作出线性图线,并求出I和U之间的具体关系式.
I和U之间的具体关系式为:______

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某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图1,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.所用的XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms.将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门.某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示.(取g=9.8m/s2,注:表格中M为直尺质量)
△ti
(10-3s)
vi=manfen5.com 满分网
△Eki=manfen5.com 满分网△hi
(m)
Mg△hi
11.213.13
21.153.310.58M0.060.58M
31.003.802.24M0.232.25M
40.954.003.10M0.323.14M
50.900.41
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用manfen5.com 满分网求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:   
(2)请将表格中数据填写完整.V5=    ,△Ek5=    ,Mg△h5=_    _
(3)通过实验得出的结论是:   
(4)根据该实验请你判断下列△Ek-△h图2中正确的是   
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(1)下列说法中正确的是______
A.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等
B.机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短
C.某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验,开始计时时,秒表提前按下.
D.在波的干涉中,振动加强的点一定处在波峰或波谷的叠加处
E.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
F.振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场.
G.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分
光都是偏振光.
H.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
(2)如图所示,己知平行玻璃砖的折射率manfen5.com 满分网,厚度为d.入射光线AO以入射角i=60°射到玻璃砖的上表面,经玻璃砖折射从下表面射出,出射光线与入射光线平行,求两平行光线间距离.(结果可用根式表示)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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