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如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ=,轻弹簧下...

manfen5.com 满分网如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ=manfen5.com 满分网,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为4kg,B的质量为2kg,初始时物体A到C点的距离为L=1m.现给A、B一初速度v=3m/s使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g=10m/s2,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:
(1)物体A沿斜面向下运动时的加速度大小;
(2)物体A向下运动刚到C点时的速度大小;
(3)弹簧的最大压缩量和弹簧中的最大弹性势能.
(1)物体A沿斜面向下运动时,B向上运动,两者加速度大小相等,以AB整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出物体A沿斜面向下运动时的加速度大小. (2)由公式v2-=2aL可求出物体A向下运动刚到C点时的速度大小. (3)由题,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点,整个过程中,弹簧的弹力和重力对A做功均为零,A向下运动的最大位移大小等于弹簧的最大压缩量,根据动能定理求解弹簧的最大压缩量.弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量关系求解弹簧中的最大弹性势能. 【解析】 (1)物体A沿斜面向下运动时,B向上做运动,两者加速度大小相等,以AB整体为研究对象,根据牛顿第二定律得    a= 代入解得  a=-2.5m/s2. (2)由v2-=2aL得 v==2m/s (3)设弹簧的最大压缩量为x.物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点,整个过程中,弹簧的弹力和重力对A做功均为零.设A的质量为2m,B的质量为m,根据动能定理得 -μ•2mgcosθ•2x=0- 得 x=0.4m 弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量关系有    Ep+mgx=2mgxsinθ 因为mgx=2mgxsin θ 所以Ep=fx=mv2-μmgL=6J 答:(1)物体A沿斜面向下运动时的加速度大小是2.5m/s2; (2)物体A向下运动刚到C点时的速度大小是2m/s; (3)弹簧的最大压缩量是0.4m,弹簧中的最大弹性势能是6J.
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考点分析:
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如图所示,两平行金属板M、N长度为L,两金属板间距为manfen5.com 满分网L.直流电源的电动势为E,内阻不计.位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子,带电粒子的质量不计,射入板间的粒子速度均为v=manfen5.com 满分网.在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.
(1)将变阻器滑动头置于a端,试求带电粒子在磁场中运动的时间;
(2)将变阻器滑动头置于b端,试求带电粒子射出电场的位置;
(3)将变阻器滑动头置于b端,试求带电粒子在磁场中运动的时间.

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A.(选修模块3-3)
(1)下列说法正确的是______
A.显微镜下看到墨水中的炭粒的无规则运动是热运动
B.一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,其分子之间的势能增加
C.晶体所有的物理性质各向异性,非晶体所有的物理性质各向同性
D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,它们间分子力一直变大
(2)如图所示,一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态.在过程a中,若系统对外界做功400J,在过程c 中,若外界对系统做功200J,则b过程外界对气体做功______J,全过程中系统______热量(填“吸收”或“出”),其热量是______J.
(3)现在轿车已进入普通家庭,为保证驾乘人员人身安全,汽车增设了安全气囊,它会在汽车发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸时产生气体(假设都是N2)充入气囊,以保护驾乘人员.若已知爆炸瞬间气囊容量为70L,氮气的密度ρ=1.25×102Kg/m3,氮气的平均摩尔质量M=0.028kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数N(结果保留一位有效数字).
C.(选修模块3-5)
(1)下列说法中正确的是______
A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B.目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C.一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时,最多能产生3种不同频率的光子
D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子的核式结构模型
(2)当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后,从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV.为了使该金属产生光电效应,入射光子的最低能量为______
A.1.5eV         B.3.5eV           C.5.0eV           D.6.5eV
(3)总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为v,方向水平.释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气,则火箭相对于地面的速度变为______

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某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时,发现实验台上有以下器材:待测电源(电动势未知,内阻约为2Ω);一个阻值未知的电阻R;多用电表一只;电压表两只;电流表一只;滑动变阻器一只;开关一个,导线若干.
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为______V;
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(2)为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R的阻值,他设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数,在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据,从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R的值.
其中,可直接算出电源电动势和内电阻的图是______,可直接算出定值电阻R的图是______
(3)本实验中定值电阻的测量存在误差,造成这一误差的原因是______
A.由电压表V1、V2分流共同造成 B.由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成
C.只由电压表V2分流造成        D.由电流表、滑动变阻器分压共同造成.
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利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示.
s(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950
t(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4
s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22
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完成下列填空和作图:
(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是______
(2)根据表中给出的数据,在答题纸的图上给出的坐标纸上画出s/t-t图线;
(3)由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=______m/s2(保留2位有效数字).
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在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,地面上的重力加速度为g,则( )
A.卫星的动能为mgR/4
B.卫星运动的周期为4πmanfen5.com 满分网
C.卫星运动的加速度为g/2
D.卫星运动的速度为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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