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如图所示, A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道,AB段、CD段均为半...

如图所示, A、B、C、D为固定于竖直平面内的闭合绝缘轨道,AB段、CD段均为半径R=2.5m的半圆,BC、AD段水平,AD =BC = 8 m,B、C之间的区域存在水平向右的有界匀强电场场强E= 6 ×105 V/m;质量为m = 4×103 kg、带电量q = +1×108C的小环套在轨道上,小环与轨道AD段之间存在摩擦且动摩擦因数处处相同,小环与轨道其余部分的摩擦忽略不计,现使小环在D点获得某一初速度沿轨道向左运动,若小环在轨道上可以无限循环运动,且小环每次到达圆弧上的A点时,对圆轨道刚好均无压力.求:

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(1)小环通过A点时的速度多大;

(2)小环与AD段间的动摩擦因数μ;

(3)小环运动到D点时的速度多大.

 

(1)5m/s(2)0.15  (3)7 m/s 【解析】 试题分析:(1)进入半圆轨道AB时小环仅受重力,在A点由向心力公式得: (2)由题意可得:物体在AD段损失的能量跟在电场阶段补充的能量是相等的,故摩擦力做的功与电场力做的功相同,故:  μ mg LAD = qE LBC ,μ = 0.15 (3)从A到D列动能定理可得:,解得:vD = 7 m/s 考点:牛顿定律及动能定理。
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考点分析:
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 在半径R=4000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球从轨道上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,忽略星球自转.

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求:(1)圆弧轨道BC的半径r;

(2)该星球的第一宇宙速度v

 

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粗糙的水平面上放置一质量为m = 1.2 kg的小物块(可视为质点),对它施加F = 3 N的水平作用力,使物块沿水平面向右匀加速运动.已知物块通过A点时的速度为vA = 1 m/s,到达B点所用时间t1 = 2 s,此后再运动x = 8 m到达C点,到C点的速度为vC = 5 m/s,

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求:(1)物块在水平面上运动的加速度a

(2)物块与水平面间的动摩擦因数μ

 

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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:

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(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:                        .。 

(2)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________.

A.m=5 g    B.m=15 g        C.m=40 g   D.m=400 g

(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,写出该加速度的表达式:_________.

(用Δt1,Δt2,D,x表示)

 

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在“验证力的平行四边形定则”的实验中:

(1)在实验过程中某同学的部分实验步骤如下,请仔细读题并完成有关空缺部分内容:

A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线;

B.在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录:                        

C.将步骤B中的钩码取下,然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两个可移动的光滑定滑轮使两细线互成角度,如图乙所示,小心调整两定滑轮的位置,使________________,记录_______________;

(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证,那么图乙中满分5 manfen5.com=________.

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 如图所示,一个小球(视为质点)从H=12 m高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道AB,进入半径R=4 m的竖直圆环内侧,且与圆环的动摩擦因数处处相等,当到达圆环顶点C时,刚好对轨道压力为零;然后沿CB圆弧滑下,进入光滑弧形轨道BD,到达高度为h的D点时速度为零,则h的值可能为

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A.10 m       B.9.5 m        C.8.5 m           D.8 m

 

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试题属性

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