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如图所示,粗糙水平地面与半径为R的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,...

如图所示,粗糙水平地面与半径为R的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量为m的小物块在水平恒力F的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ.当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点.求:
(1)小物块在水平地面上运动时的加速度;
(2)小物块运动到B点时的速度;
(3)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离.

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(1)对物块进行受力分析,根据牛顿第二定律求解加速度; (2)因为小物块恰好能通过D点,所以在D点小物块所受重力等于向心力,物块由B点运动到D点的过程中机械能守恒,根据机械能守恒定律列式即可求解; (3)设小物块落地点距B点之间的距离为x,下落时间为t,根据平抛运动的规律即可求解. 【解析】 (1)小物块在水平面上运动时的受力情况如右图所示.根据牛顿第二定律有 F-f=ma N-mg=0 又因为f=μN           所以a= (2)因为小物块恰好能通过D点,所以在D点小物块所受重力等于向心力,即: mg=m 所以             因为小物块由B点运动到D点的过程中机械能守恒,则有 =+2mgR 所以            (3)设小物块落地点距B点之间的距离为x,下落时间为t 根据平抛运动的规律 x=vDt 2R= 所以x=2R  答:(1)小物块在水平地面上运动时的加速度为; (2)小物块运动到B点时的速度为; (3)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离为2R.
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考点分析:
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(1)某同学在做《验证机械能守恒定律》的实验时,部分步骤如下:
A.把电磁打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上;
B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带的上端;
C.放开纸带,接通电源;
D.更换纸带,重复几次.然后选用点迹清晰的纸带;
E.用天平称出重物的质量.
上述步骤中错误的是______,不必要的步骤是______.(填步骤前的字母)
(2)在做《测定金属的电阻率》的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值Rx约为20Ω.一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大.他可选用的器材有:
电源E:电动势为8V,内阻为1.0Ω;电流表 A:量程0.6A,内阻约为0.50Ω;电压表V:量程10V,内阻约为10kΩ;滑动变阻器R:最大电阻值为5.0Ω;开关一个,导线若干.
①根据上述条件,测量时电流表应采用______.(选填“外接法”或“内接法”)
②在方框内画出实验电路图.
③若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,且电流表内阻RA、电压表内阻RV均为已知量,用测量量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式Rx=______

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如图所示电路,电源的内电阻不能忽略.现闭合开关S,电压表有确定示数,调节可变电阻R的阻值,电压表的示数增大了△U.下列判断正确的是( )
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A.可变电阻R被调到较小的阻值
B.电阻R2两端的电压减小,减小量等于△U
C.通过电阻R2的电阻减小,减小量等于manfen5.com 满分网
D.路端电压增大,增大量等于△U
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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