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如图所示,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,...

manfen5.com 满分网如图所示,一个质量为m的小球由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处,AB间距为L,A处绳长为manfen5.com 满分网L,B处绳长为L,两根绳能承受的最大拉力均为2mg,转轴带动小球转动.则:
(1)当B处绳子刚好被拉直时,小球的线速度v多大?
(2)为不拉断细绳,转轴转动的最大角速度ω多大?
(3)若先剪断B处绳子,让转轴带动小球转动,使绳子与转轴的夹角从45°开始,直至小球能在最高位置作匀速圆周运动,则在这一过程中,小球机械能的变化为多大?
(1)当B绳刚好拉直时,小球受重力和A绳的拉力,两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出线速度的大小. (2)B绳拉直后,竖直方向上的分力等于重力,并保持不变,此时靠B绳在水平方向上的分力和A绳的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出最大的角速度. (3)当小球在最高点做圆周运动时,拉力达到最大值,根据合力提供向心力,求出A绳与竖直方向的夹角以及小球的速度,从而根据重力势能和动能的变化求出机械能的变化量. 解(1)B处绳被拉直时,绳与杆夹角θ=45°,TAcosθ=mg, , ∴ (2)此时,B绳拉力为TB=2mg,A绳拉力不变,TAcosθ=mg, ∴ (3)小球在最高位置运动时,, ,α=60°, ,得: ∴ 答:(1)当B处绳子刚好被拉直时,小球的线速度. (2)为不拉断细绳,转轴转动的最大角速度. (3)小球机械能的变化.
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考点分析:
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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕
迹进行测量,即可验证机械能守恒定待律.
①下面列举出了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等
于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤(简要地说明理由).
______
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图2所示,根据打出的纸带,选取带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距离起始点O的距离为s,A、C两点间的距离为s1,C、E两点间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a表达式为:a=______
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图甲中所示为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率.
(1)首先用多用表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=______
(2)然后用以下器材利用伏安法尽可能精确地测量其电阻:
A、电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
B、电压表(量程为3V,内阻约为3KΩ)
C、滑动变阻器(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
D、低压直流电源(电压6V,内阻可忽略)
E、开关S,导线若干在图丙的虚线框中画出实验电路图.
(3)如果实验中电流表的示数为I,电压表的示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为d,则该材料的电阻率ρ=______(用测出的物理量的符号表示)

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(2)生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体,常见的晶体有:    .非晶体有:    .(每空至少写出三种物质,不足三种的扣1分) 查看答案
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A.子弹对滑块做功一样多
B.子弹对滑块做的功不一样多
C.系统产生的热量一样多
D.系统产生热量不一样多
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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