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如图所示,水平地面M点左侧粗糙,右侧光滑.整个空间有一场强大小E1=1×103N...

如图所示,水平地面M点左侧粗糙,右侧光滑.整个空间有一场强大小E1=1×103N/C、方向竖直向下的匀强电场.质量mA=0.04kg的不带电小物块A用长为R=5m不可伸长的绝缘轻质细绳拴于O点,静止时与地面刚好接触.带正电的小物块B与左端固定在墙上的绝缘轻弹簧接触但不粘连,B的质量mB=0.02kg,带电量为q=+2×10-4 C,与M左侧地面间动摩擦因数μ=0.5.现用水平向左的推力将B由M点(弹簧原长处)缓慢推至P点(弹簧仍在弹性限度内),推力做功W=2.65J,MP之间的距离为L=50cm.撤去推力,B向右运动,随后与A发生正碰并瞬间成为一个整体C(A、B、C均可视为质点).已知碰撞前后电荷量保持不变,碰后C的速度为碰前B速度的manfen5.com 满分网.碰后立即把匀强电场方向变为竖直向上,场强大小变为E2=6×103N/C.(取g=10m/s2)求:
(1)B与A碰撞过程中损失的机械能.
(2)碰后C是否立即做圆周运动?如果是,求C运动到最高点时绳的拉力大小;如果不是,则C运动到什么位置时绳子再次绷紧?

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(1)根据功能关系求出小球B被压缩至P点时弹簧具有的最大弹性势能,然后再根据功能关系求出小球B返回至M点的速度,最后求出B与A碰撞过程中损失的机械能. (2)碰后电场力大于重力,且电场力与重力的合力大于所需的向心力,不能做圆周运动,而是做类平抛运动,然后根据动力学规律求出绳子绷紧的时间,从而求出绷紧时小球的水平位移和竖直位移. 【解析】 (1)小球B在PM间运动时受到的摩擦力为f=μ(mBg+E1q) 由功能关系得,弹簧具有的最大弹性势能 EP=W-μ(mBg+E1q)l=2.45J 设小球B运动到M点时速度为vB,由功能关系得       解得 vB=15m/s 两球碰后结合为C,则C的速度为 B与A碰撞过程中损失的机械能=1.5J. 故B与A碰撞过程中损失的机械能为1.5J. (2)电场变化后,因E2q-mCg=0.6N     所以C不能做圆周运动,而是做类平抛运动. 设经过时间t绳子在Q(x,y)处绷紧,由运动学规律得 x=vct x2+(y-R)2=R2 可得 t=1s x=y=R=5m 即:绳子绷紧时恰好位于水平位置.
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考点分析:
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如图所示装置由AB、BC、CE三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB段是光滑的,BC、CE段是粗糙的.水平轨道BC的长度s=5m,轨道CE足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30m、h2=0.60m.现让质量为m的小滑块自A点由静止释放.已知小滑块与轨道BC、CE间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6、cos37°=0.8.求:
(1)小滑块最终静止的位置距B点的距离.
(2)小滑块经过D点时的速度大小.

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我们知道,将两个金属电极锌、铜插入一个水果中就可以做成一个水果电池(如图所示).现要测量水果电池的电动势和内阻,两位同学采用不同的方法进行探究.
(1)甲同学用量程为0~1V、内阻约10kΩ的电压表测水果电池的电压时读数为0.74V;用欧姆表直接测水果电池的两极,读得此时的读数为9kΩ;用灵敏电流表直接接水果电池的两极,测得电流为0.55mA.甲同学通过自己的分析认为该水果电池的电动势为0.74V,由全电路欧姆定律得内阻为manfen5.com 满分网,此结果与欧姆表测量结果相差很大.请你帮助分析出现这个差距的原因.(只要说出其中的两点即可)①______;②______
(2)乙同学利用课本上介绍的伏安法测水果电池的电动势和内阻,电路图和实物图如图所示.
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下表是测量某一水果电池时记录的数据.
123456789
电压U/V0.3200.3400.3960.4400.4600.5000.5200.5700.610
电流I/mA0.4600.4000.3220.2700.2380.2040.1800.1320.100
请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点,并作出U随I变化的关系图象.由图象求出电流小于0.3mA时水果电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
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某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系”.实验中钩码重力大小与物体所受合外力大小视为相等.
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(1)如图乙所示,由20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm.
(2)实验中可选择的钩码有2个,它们的质量分别为m1和m2,且m1>m2,你认为实验中选择______(填m1或m2)较合适.
(3)实验中可选择的遮光条有2个,它们的宽度分别为d1和d2,且d1>d2,你认为实验中选择______(填d1或d2)较合适.
(4)该实验小组在a-manfen5.com 满分网(m为滑块整体的质量)坐标系中,画出了如图丙所示的三条曲线.你认为符合事实的曲线是______.(从①、②、③三条曲线中选出一条,填序号).曲线未过坐标原点的原因可能是______
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如图所示,一带负电的离子只受某一正点电荷Q的电场力作用,从A运动到B再到C,点电荷Q未在图中画出.离子运动轨迹相对水平轴线MN对称,B点位于轨迹的最右端.以下说法中正确的是( )
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A.正点电荷Q一定在B点左侧
B.离子在B点的加速度一定最大
C.离子在B点的动能可能最小
D.离子在B点的电势能可能最小
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manfen5.com 满分网如图所示,质量均为m的物体A、B通过一劲度系数为k的轻弹簧相连.开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离L1时,B刚要离开地面,此过程弹簧弹性势能变化为△Ep1、手做功的平均功率为P1;若将A加速向上提起,A上升的距离为L2时,B刚要离开地面,此过程弹簧弹性势能变化为△Ep2、手做功的平均功率为P2,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则( )
A.△Ep1=△Ep2=0
B.P2=P1
C.L2=L1=manfen5.com 满分网
D.L2>L1=manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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