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质量为m的小球由长为L的细线系住,细线的另一端固定在 A点,AB是过A的竖直线,...

manfen5.com 满分网质量为m的小球由长为L的细线系住,细线的另一端固定在 A点,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D,如图所示.现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失.
(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前后瞬间,绳子拉力分别为多少?
(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子D的位置离E点的距离x.
(3)保持小钉D的位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,最后小球运动的轨迹经过B点.试求细线能承受的最大张力T.
(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前后瞬间,速度大小不变,半径变为原来一半,先根据动能定理求出到达B点的速度,再根据向心力公式分别求出绳子的拉力; (2)小球恰好能在竖直平面内做圆周运动,在最高点重力提供向心力,列出方程,从释放到运动到最高点的过程中运用动能定理列出方程,联立即可求解; (3)小球做圆周运动到达最低点时,根据向心力公式列出方程,以后小球做平抛运动过B点,根据平抛运动的特点在水平和竖直方向列出方程,联立即可求解; 【解析】 (1)小球从M点到B点的过程中,根据动能定理得: mgL=mv2 碰前:T1-mg=m 解得:T1=3mg 碰后:T2-mg=m 解得:T2=5mg (2)小球恰好能在竖直平面内做圆周运动,在最高点时有速度v1,此时做圆周运动的半径为r, 则mg(-r)=mv12    ① 且mg=m② 由几何关系:x2=(L-r)2-()2    ③ 由以上三式可得: r=    ④ x=L   ⑤ (3)小球做圆周运动到达最低点时,速度设为v2则 T-mg=m⑥ 以后小球做平抛运动过B点, 在水平方向有x=v2t    ⑦ 在竖直方向有:-r=gt2    ⑧ 由④⑤⑥⑦⑧式可得:T=mg 答:(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前后瞬间,绳子拉力分别为3mg,5mg; (2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,钉子D的位置离E点的距离x为. (3)细线能承受的最大张力T为.
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考点分析:
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图甲是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当盘中没有放物体时,电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R,弹簧劲度系数为k,电压表为理想电表,若不计一切摩擦和其它阻力.
(1)试推出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式.
(2)由(1)计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为了使电压表示数与待测质量成正比,请你利用原有器材在该小组研究的基础上进行改进,在图乙的基础上完成改进后的电路图,并推出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式.

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(1)下列说法正确的是______
A、物体辐射电磁波的强度分布只与物体温度和辐射波的波长有关
B、对于同一种金属来说,其截止频率恒定,与入射光的频率及光的强度均无关
C、极少数α粒子的偏转角超过了90,表明原子中带正电的物质体积很小
D、玻尔的能级原子模型虽然使用了定态、跃迁、量子等概念但保留“轨道”是其缺陷
E、光衍射现象中,产生暗条纹的地方光子出现的概率低,这是波粒二象性的观点
F、做示踪原子的物质尽可能选用半衰期长一些的放射性元素
G、核力具有饱和性和短程性,原子核为了稳定,故重核在形成时其中子数多于质子数
H、比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能
(2)如图所示,一个有界的匀强磁场,磁感应强度B=0.50T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A,内装放射物质22688Ra (镭),22688Ra发生α衰变生成新核Rn (氡).放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界.MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m.
(1)试写出Ra的衰变方程;
(2)求衰变后α粒子的速率;
(3)求一个静止镭核衰变释放的能量.
(设核能全部转化为动能,取1u=1.6×10-27kg,电子电量e=1.6×10-19C)

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(1)下列说法正确的是______
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、简谐机械波在给定的媒质中传播时,振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短.
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、能产生干涉现象的两束光是频率相同、相位差恒定的两束光.
E、按照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场.
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、力学规律在任何参考系中都是相同的
(2)如图所示,一横波的波源在坐标原点,x轴为波的传播方向,y轴为振动方向.当波源开始振动1s时,形成了如图所示的波形(波刚传到图中P点).试求:
(1)波的波长λ为多少?周期T为多少?
(2)从图示位置再经多长时间波传到Q点?
(3)画出波传到Q点时的波形.

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(1)某电压表的内阻存20-50kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可供选用的器材:
待测量电压表manfen5.com 满分网(量程3V)电流表A1(量程200μA)
电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)
①所提供的电流表中,应选用______(填写字母代号)
②为了尽量减少误差,要求测多组数据,试在如图1所示方框中划出符合要求的实验电路图(其中电源和电建及其连线已画出).
③下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是______
表一:
U(V)I(A)R(Ω)
1
2
3
平均值
表二:
U(V)I(A)R(Ω)平均值R(Ω)
(2)如图2所示,用多用电表研究光敏电阻的组织与光照强度的关系.
①应将多用电表的选择开关置于______ 档;
②将红表笔插入______接线孔,黑表笔插入______接线孔.(填“+”或“-”);
③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上,用光照射光敏电阻时值镇的偏角为θ,现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为θ′,则可判断θ______θ′(填“>”、“<”或“=”);
④测试后应将选择开关置于______档.

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(1)如图1游标卡尺的读数为_______.
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(2)图2中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为______mm.
(3)图3中电流表和电流表的读数:电流表的读数为______; 电压表的读数为______
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(4)科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划并设计实验,进行实验能收集证据,评估交流等.一位同学学习了滑动摩擦力后,怀疑滑动摩擦力可能于接触面及有关,于是他准备用实验探究这个问题.
①这位同学认为:滑动摩擦力的大小与接触面积成正比,这属于科学探究活动的______环节.
②为完成本实验,需要自己制作木块,他应制作的木块时下列选项中的______
A.各面粗糙程度相同的正方体木块   
B.各面粗糙程度不相同的正方体木块
C.各面粗糙程度相同,长宽高各不相等的正方体木块
D.各面粗糙程度不相同,长宽高各不相等的正方体木块
③某同学在做测定木板的动摩擦因数的实验时,设计了两种实验方案.
方案A:木板水平固定,通过弹簧秤水平拉动木块,如图4(a)所示;
方案B:木块固定,通过细线水平拉动木块,如图4(b)所示;
a.上述两种方案中,你认为更合理的是方案______,原因是______
b.实验能中应测量的物理量是:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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