如图所示,光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b,a带电量为q(q>0),b不带电.M点是ON的中点,且OM=MN=L,整个装置放在与杆平行的匀强电场中.开始时,b静止在杆上MN之间的某点P处,a从杆上O点以速度v
向右运动,到达M点时速度为3v
/4,再到P点与b球相碰并粘合在一起(碰撞时间极短),运动到N点时速度恰好为零.求:
(1)电场强度E的大小和方向;
(2)a、b两球碰撞中损失的机械能;
(3)a球碰撞b球前的速度v.
考点分析:
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某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示.迎风板与一轻弹簧的一端N相接,穿在光滑的金属杆上.弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L
=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5m
2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上无摩擦滑动,且与金属杆接触良好.限流电阻的阻值R=1Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω.合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U
1=3.0V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U
2=2.0V,求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零,已知装置所在处的空气密度为1.3kg/m
3,求风速为多大?
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如图所示,两根竖直的平行光滑导轨MN、PQ,相距为L.在M与P之间接有定值电阻R.金属棒ab的质量为m,水平搭在导轨上,且与导轨接触良好.整个装置放在水平匀强磁场中,磁感应强度为B.金属棒和导轨电阻不计,导轨足够长.
(1)若将ab由静止释放,它将如何运动?最终速度为多大?
(2)若开始就给ab竖直向下的拉力F,使其由静止开始向下作加速度为a(a>g)的匀加速运动,请求出拉力F与时间t的关系式;
(3)请定性在坐标图上画出第(2)问中的F-t图线.
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某宇航员在飞船发射前测得自身连同宇航服等随身装备共重840N,在火箭发射阶段,发现当飞船随火箭以a=g/2的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度),其身下体重测试仪的示数为1220N.设地球半径R=6400km,地球表面重力加速度g=10m/s
2(求解过程中可能用到
=1.03,
=1.02).问:
(1)该位置处的重力加速度g′是地面处重力加速度g的多少倍?
(2)该位置距地球表面的高度h为多大?
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一辆小汽车在平直的高速公路上行驶,所受到的阻力大小恒定.若发动机的牵引力大小分别为F
1=50N和F
2=1550N时,小汽车运动的加速度大小均为a=1m/s
2.则
(1)发动机的牵引力分别为F
1和F
2时,小汽车分别做什么运动?
(2)求出小汽车的质量和其运动过程中所受到的阻力大小.
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用纳米技术处理过的材料叫纳米材料,其性质与处理前相比会发生很多变化,如机械性能会成倍地增加,对光的反射能力会变得非常低,熔点会大大降低,甚至有特殊的磁性质.
现有一种纳米合金丝,欲测定出其伸长量x与所受拉力F、长度L、截面直径D的关系.
(1)测量上述物理量需要的主要器材是:______、______、______等.
(2)若实验中测量的数据如表所示,根据这些数据请写出x与F、L、D间的关系式:x=______(若用到比例系数,可用k表示)
长度L/cm | 拉力F/N 伸长x/cm 直径D/mm | 50.0 | 100.0 | 200.0 |
5.00 | 0.040 | 0.20 | 0.40 | 0.80 |
10.00 | 0.040 | 0.40 | 0.80 | 1.60 |
5.00 | 0.080 | 0.10 | 0.20 | 0.40 |
(3)在研究并得到上述关系的过程中,主要运用的科学研究方法是______(只需写出一种)
(4)若有一根合金丝的长度为20cm,截面直径为0.200mm,使用中要求其伸长量不能超过原长的百分之一,那么这根合金丝能承受的最大拉力为______N.
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