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如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方...

如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态.一质量为m、带电荷量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为x处静止释放,滑块在运动过程中电荷量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g.
(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1
(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W.

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(1)滑块从静止释放到与弹簧接触的过程做匀加速运动,欲求时间,先用牛顿第二定律求得加速度,再用匀变速直线运动规律公式中位移和时间的关系式求解时间; (2)接触弹簧后随着弹簧弹力的逐渐增大,滑块的加速度逐渐减小,当加速度等于零时它的速度最大,此时合力等于零.可求出弹簧缩短的距离.再由动能定理求出弹簧做的功. 【解析】 (1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有    qE+mgsinθ=ma  ①    x=a  ② 联立①②可得 t1= ③ (2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为x,则有    mgsin θ+qE=kx0 ④ 从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得 (mgsin θ+qE)•(x+x)+W=mvm2-0  ⑤ 联立④⑤可得 W=mvm2-(mgsin θ+qE)•(x+) 答:(1)滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1是. (2)滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W是mvm2-(mgsin θ+qE)•(x+).
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,质量m=2.2kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金属块与地板间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离.
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如图1为研究加速度和力的关系的实验装置.
(1)在本实验中,用钩码所受的重力大小当做小车所受的______,用DIS系统(数字化实验系统)测小车的加速度.在改变所挂钩码的数量,多次重复测量中,______ (选填“需要”“不需要”)同时在小车上加减砝码.
(2)根据在某次实验中测得的多组数据可画出a-F关系图线.(如图2所示).分析此图线的OA段可得出的实验结论是______,此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______(选填A、B、C、D其中一项)
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(3)控制变量法是一种实验研究的方法,某同学为了探究影响平抛运动水平射程的因素,通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如表.以下探究方案符合控制变量法的是______
序号抛出点的高度(m)水平初速度(m/s)水平射程(m)
10.202.00.40
20.203.00.60
30.452.00.60
40.454.01.20
50.802.00.80
60.806.02.40
A.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
C.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据.
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manfen5.com 满分网在DIS中,光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度,因为挡光片较窄,所以可看做测量的是瞬时速度.为了测量做匀变速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,如图所示.
(1)当小车匀变速经过光电门时,测得A、B先后挡光的时间分别为△t1和△t2,A、B开始挡光时刻的间隔为t,则小车的加速度a=   
(2)(单选题)实验中,若挡光片的宽度b较大,用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距,下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是   
(A)若小车加速,则测量值大于真实值;若小车减速,则测量值小于真实值
(B)若小车加速,则测量值小于真实值;若小车减速,则测量值大于真实值
(C)无论小车加速还是减速,测量值均大于真实值
(D)无论小车加速还是减速,测量值均小于真实值. 查看答案
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A.缩小a、b间的距离
B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
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A.在下滑过程中,物块的机械能守恒
B.在整个过程中,物块的机械能守恒
C.物块被弹簧反弹后,一直做匀速直线运动
D.物块被弹簧反弹后,能回到槽高h处
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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