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光滑弯折杆ABC处于竖直平面内,分为倾斜部分AB与水平部分BC,在B点有一小段圆...

光滑弯折杆ABC处于竖直平面内,分为倾斜部分AB与水平部分BC,在B点有一小段圆弧与两部分平滑连接,杆AB的倾斜角为37°.有50个相同的带孔小球套在AB杆上,小球能沿杆无碰撞地从AB段上下滑到BC段上,每个小球的质量均为m=0.02kg,直接d=1cm,现通过作用在最底部的1号小球的水平外力F,使所有小球都静止在AB杆上,此时1号小球球心离水平部分BC的高度H=20cm.(g取10m/s2)试求:
(1)水平外力F的大小;
(2)撤去外力F后,小球沿杆下滑,当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小?

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(1)对整体受力分析,根据共点力平衡求出水平外力的大小. (2)对系统重力势能的减小量等于动能的增加量求出第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小. 【解析】 (1)把50个小球当作一个整体进行受力分析,整体处于平衡状态得: F=Gtan37°=7.5N. (2)撤去外力后将整体沿杆下滑,各小球速度大小相等,且系统机械能守恒.取小球在BC杆上时重力势能为零. 则 即: 解得v=m/s. 答:(1)水平外力F的大小为7.5N. (2)撤去外力F后,小球沿杆下滑,当第20号小球刚到达水平部分BC上时的速度大小为m/s.
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考点分析:
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(1)以下有关近代物理内容的若干叙述中,正确的是:______
A、一束光照射到某金属表面时,能发生光电效应,此时若减弱照射光的强度,则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波,又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
D、在核聚变反应中,由于要释放能量,发生质量亏损,所以聚变后的原子的总质量数要减少
(2)第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快吕子后变成铀239,铀239(manfen5.com 满分网)很不稳定,经过______次β次衰变后变成钚239(manfen5.com 满分网),写出该过程的核反应方程式:______
(3)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量分别为m和3m.Q与轻弹簧相连,若Q静止,P以某一速度v向Q运动,并与弹簧发生碰撞.求P、Q速度相等时两者的速度是多大?此时弹簧弹性势能多大?
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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:______
A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为______  m/s,传播方向为______
(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图丙所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为manfen5.com 满分网,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?
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(选修模块3-3)
(1)下列叙述中正确的是:______
A、一定质量的气体压强越大,则分子的平均动能越大
B、自然界中所有宏观过程都具有方向性
C、外界对气体做正功,气体的内能也可能减小
D、分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,它们的合力也减小
(2)一密封容器内有一部分气体,容器下部有一部分未完全蒸发的水(且在下列过程中均未完全蒸发),则容器内水蒸汽______(填“是”或“不是”)饱和汽,若容器内气体压强为p,温度为T(热力学温标);现把容器温度缓慢升高到2T后,则容器内水蒸汽______(填“是”或“不是”)饱和汽,容器内气体压强______2p(填“>”、“<”或“=”).
(3)如图所示,在水平固定的筒形绝热气缸中,用绝热的活塞封闭一部分气体.活塞的横截面积为0.2m2,外界大气压强为105Pa,气体温度为27℃.活塞与气缸之间无摩擦间不漏气.用一个电阻丝R给气体加热,活塞将会缓慢移动当气缸内温度升高到77℃时,活塞移动了7.5cm.已知被封闭气体的温度每升高1℃,其内能增加74.8J,求电阻丝对气体提供的热量为多少?

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实验室内有一毫伏电压表mV(量程500mV,内阻约500Ω),现要测其内阻RV,实验室还提供下列器材:
干电池E(电动势约3V,内阻较小)        
滑动变阻器R1(电阻0-20Ω)
定值电阻R2(电阻为500Ω) 
定值电阻R3(电阻为40Ω)
标准电流表manfen5.com 满分网(量程15mA,内阻约100Ω)  
开关S及导线若干
(1)请你设计一种能尽可能精确地测出毫伏表内阻RV的测量电路,要求在测量中各电表的读数均不小于其量程的manfen5.com 满分网,把实验电路原理图画在虚线方框内(标明各元件字母代号).
(2)写出需要测定的物理量;写出须直接应用的已知物理量.(均用文字和字母表示).
(3)用这些物理量计算毫伏表mV内阻的表达式为RV=______

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(1)图1该游标卡尺读数=______ mm
(2)有同学利用如图2的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的质量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列问题:
a.改变钩码个数,实验能完成的是______
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
b.在拆下钩码和绳子前,应该做好三个方面的记录:__________________
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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