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(17分)如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道...

(17分)如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于点A。现将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处、管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。

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(1) 若小球从C点射出后恰好落到垫子的M端, 则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?

(2) 欲使小球能通过C点落到垫子上,试计算小球离A点下落的最大高度?

 

(1) 竖直向下   (2)5R 【解析】 试题分析:(1)小球离开C点做平抛运动,落在M点时水平位移为R,竖直下落高度为R, 由运动学公式可得       解得小球下落的时间,   小球从C点射出的速度 设小球经过C点时受到管子对它的作用力为N,方向竖直向上 由向心力公式可得:     解得N= 由牛顿第三定律可知,小球对管的作用力大小为,方向竖直向下。 (2)根据机械能守恒定律,小球下降的高度越高,在C点小球获得的速度越大。要使小武汉落到垫子上,小球水平方向的运动位移应为R~4R,由于小球每次平抛运动的时间相同,速度越大,水平方向运动的距离越大,故应使小球在水平方向上的运动的最大位移为4R,落到N点。设能够落到N点的水平速度为v, 根据平抛运动得  , 由机械能守恒定律可知  , 解得H=5R 考点: 平抛运动、牛顿运动定律、机械能守恒定律
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(15分)按照我国整个月球探测活动的计划,在第一步“绕月”工程圆满完成各项目标和科学探测任务后,将开展第二步“落月”工程。如图所示 假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I上运动,当运动到轨道 上的A点时,点火变轨进人椭圆轨道II,在到达轨道的近月点B时再次点火变轨,进入近月轨道III绕月球做圆周运动。求:

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(1)飞船在轨道I上的运行速率;

(2)飞船在轨道III上绕月球运动一周所需的时间?

 

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(9分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)

B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)

C. 电流表A (0-0.6A,内阻 0.1Ω) ;

D滑动变阻器R1(0-20Ω, 10A)

E.滑动动变阻器R2 (0-200Ω, 1A)

F.定值电阻R。(990Ω)

G. 开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了甲、乙两个参考实验电路,如图所示,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选_____。(填写器材前的字母代号)

(2)该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出如图所示的I1-I2图线 (I1,为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可得被测电池的电动势E=_____V, , 内阻r=_____Ω.

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(8分)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有____。(填选项代号)

A.电压合适的交流电源         B.电压可调的直流电源

C.刻度尺            D.秒表 E.天平

(2)实验过程中,下列做法正确的是____

A.先接通电源,再使纸带运动 B.先使纸带运动,再接通电源

C.将接好纸的小车停在靠近滑轮处         D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 .

(3)a示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6七个计数点,测出1、2、3、4、5、6各点到O点的鉅离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻小车的即时速度大小v=___m/s,小车的加速庚大小a=____m/s2.(保留两位有效数字)

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在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则

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A.t =0.005s时线圈平面与磁场方向平行

B.t =0.010s时线圈的磁通量变化率最大

C.线圈产生的交变电动势频率为100HZ

D.线圈产生的交变电动势有效值为311V

 

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一列简谐波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t=0时刻这列波的波形如右图所示,则质点P的振动图象为

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