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(19分)如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质...

(19分)如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量满分5 manfen5.com、电量满分5 manfen5.com的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点,并沿轨道滑下。已知AB的竖直高度满分5 manfen5.com,倾斜轨道与水平方向夹角为满分5 manfen5.com、倾斜轨道长为满分5 manfen5.com,带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数满分5 manfen5.com。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连,在C点没有能量损失,所有轨道都绝缘,运动过程小球的电量保持不变。只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中,场强满分5 manfen5.com。(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:

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(1)被释放前弹簧的弹性势能?

(2)要使小球不离开轨道(水平轨道足够长),竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?

(3)如果竖直圆弧轨道的半径满分5 manfen5.com,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P?

 

(1)0.32J     (2)或   (3)6次通过距水平轨道高为0.01m的某一点 【解析】 试题分析:(1)A到B平抛运动:       1分 B点:     2分 被释放前弹簧的弹性势能:    2分 (2)B点:  B到C:,    2分 ①恰好过竖直圆轨道最高点时:,  从C到圆轨道最高点:      2分 ②恰好到竖直圆轨道最右端时:    2分 要使小球不离开轨道,竖直圆弧轨道的半径或    2分 (3),小球冲上圆轨道H1=0.825m高度时速度变为0,然后返回倾斜轨道h1高处再滑下,然后再次进入圆轨道达到的高度为H2。 有,      2分 同除得: 之后物块在竖直圆轨道和倾斜轨道之间往返运动 同理:n次上升高度(n>0)为一等比数列。    2分 ,当n=4时,上升的最大高度小于0.01m 则小球共有6次通过距水平轨道高为0.01m的某一点。    2分 考点:本题考查平抛运动、动能定理、圆周运动
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考点分析:
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(17分)如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2(未知),其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:

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(1)粒子经过Q点时的速度大小;

(2)匀强电场电场强度E1的大小;

(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间。

 

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(15分)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

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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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用下列器材设计描绘电阻R0伏安特性曲线的电路

定值电阻R0(阻值约为25kΩ)

电流表A1:(量程100µA,内阻约2kΩ);

电流表A2:(量程500µA,内阻约300Ω)

电压表V1:(量程10V,内阻约100kΩ);

电流表V2:(量程50V,内阻约500 kΩ)

电源E:(电动势15V,允许最大电流1A);

滑动变阻器R1(最大阻值200Ω,额定电流0.5A);

滑动变阻器R2(最大阻值20Ω,额定电流0.6A)

电键S,导线若干;为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.

(1)电流表应选___________;电压表应选__________;滑动变阻器选             

(2)在答题卷的方框内画出实验电路图.

 

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(Ⅰ)某研究性学习小组为“探究加速度与力、质量的关系”独力设计了如图甲所示的实验装置。已知小车质量为m1,砝码和盘的质量为m2,除了装置图中所给的器材外,另外备有垫木、复写纸、电键及导线若干。

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(1)除了上面涉及的实验器材外,本次实验还缺少的器材有            

(2)保持m1不变,改变m2的大小,小明同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图象如图乙所示,该图线不通过坐标原点,最可能的原因是:                  

(3)如图丙所示为某次实验得到的一条纸带,相邻计数点间还有四个点没有画出。AB、CD计数点之间的距离已测出,由于疏漏B、C两计数点之间的距离忘记了标注,根据纸带上现有的数据情况,可计算出小车运动的加速度为          m/s2(交流电的频率为50Hz,结果保留两位有效数字)

(4)在探究加速度与力的关系实验中,要尽可能保证a-F图象是一条直线,需要控制的条件是_________________ _________________。

 

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如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在劲度系数为k的竖直轻质弹簧上并保持静止,其中B带负电,电荷量大小为q,A始终不带电。现加上竖直向下的匀强电场,场强大小为mg/2q,当运动距离h时B与A分离。从开始运动到B和A刚分离的过程中,下列说法正确的是(     )

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A. B物体的动能一直增加

B.两物体运动的距离满分5 manfen5.com

C.B对A的压力一直减小

D.物体B机械能的增加量为满分5 manfen5.com

 

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