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如图所示,质量为 m=0.1kg的小球置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光...

如图所示,质量为 m=0.1kg的小球置于平台末端A点,平台的右下方有一个表面光滑的斜面体,在斜面体的右边固定一竖直挡板,轻质弹簧拴接在挡板上,弹簧的自然长度为  x=0.3m,斜面体底端 C 距挡板的水平距离为  d2=1m,斜面体的倾角为 θ=45°,斜面体的高度 h=0.5m.现给小球一大小为  v=2m/s的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端 B 无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过 C 点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧.小球速度减为零时,弹簧被压缩了△x=0.1m.已知小球与水平面间的动摩擦因数 μ=0.5,设小球经过 C 点时无能量损失,重力加速度 g=10m/s2,求:
(1)平台与斜面体间的水平距离 d1
(2)小球在斜面上的运动时间 t;
(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能 Ep

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(1)根据速度的分解,结合运动学公式,即可求解; (2)根据三角函数知识,确定速度间的关系,再由牛顿第二定律与运动学公式,即可求解; (3)根据能量守恒定律,即可求解. 【解析】 (1)小球到达斜面顶端时vBy=vtanθ      则有vBy=gt1             又d1=vt1             解得:d1=0.4m         (2)在 B 点,       小球由 B 到 C 过程中,由牛顿第二定律,则有mgsinθ=ma        位移与速度表达式,              又vC=vB+at             解得:t1=0.2s             (3)小球在水平面上的运动过程中, 根据能量守恒定律,则有,△x+EP         解得:EP=0.5J             答:(1)平台与斜面体间的水平距离为0.4m; (2)小球在斜面上的运动时间为0.2s; (3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能为0.5J.
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考点分析:
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(2)图丙是测量一节新干电池的电动势和内阻的实验电路,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表______,原因是______,从而影响测量的准确性.为了较准确地测量一节新干电池的内阻,可用以下器材连成图丁所示的电路完成实验,器材:量程3V的理想电压表V,量程0.6A的电流表 A(具有一定内阻),定值电阻 R(R=1.50Ω),滑动变阻器R1(0-10Ω),滑动变阻器 R2(0-200Ω),开关S.
①在图丁的实验电路中,加接电阻 R有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是______
②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用______(填 R1或  R2 )
③实验中,改变滑动变阻器的阻值,测出当电流表读数为 I1时,电压表读数为 U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池内阻的表达式r=______.(用 I1、I2、U1、U2和 R 表示)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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