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(18分)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根...

(18分)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质 弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,可视为质点的小木块A质量m=1kg,原来静止于滑板的左端,滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2.当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后,撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧的最大压缩量为s=5cm.g取10m/s2.  

求:

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(1)水平恒力F的作用时间t;

(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)当小木块A脱离弹簧且系统达到稳定后,整个运动过程中系统所产生的热量.

 

(1)t=1(s);(2)   ;(3)Q=1.4(J) 【解析】 试题分析:(1)木块A和滑板B均向左做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得: ①  (1分)  ② (1分) 根据题意有: 即: ③ (2分) 将数据代入①②③联立解得:t=1(s)(1分) (2)1s末木块A和滑板B的速度分别为: vA=aAt  ④(1分) vB=aBt  ⑤(1分) 当木块A和滑板B的速度相同时,弹簧压缩量最大,具有最大弹性势能. 根据动量守恒定律有:   ⑥(2分) 由能的转化与守恒得:  ⑦ (2分) 代入数据求得最大弹性是能(1分) (3)二者同速之后,设木块相对木板向左运动离开弹簧后系统又能达到共同速度v/,相对木板向左滑动距离为s,有:   ⑧(2分) 由⑧式解得: 由能的转化与守恒定得可得:E=μmgs⑨(1分) 由⑨式解得:s=0.15(m) 由于且,故假设成立  (1分) 整个过程系统产生的热量为:⑩(1分) 由⑩式解得:Q=1.4(J)  (1分) 考点:动量守恒定律;功能关系
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考点分析:
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(18分) 如图所示,区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场,电场强度为E; 区域Ⅱ内有垂直纸面向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B;区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度为2B。一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。

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求:(1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径;

(2)O、M间的距离;

(3)粒子从第一次进入区域Ⅲ到离开区域Ⅲ所经历的时间t3

 

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(18分)(1)研究小车匀加速直线运动的实验装置如下图(甲)所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50HZ,纸带上计数点的间距如下图(乙)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.

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①某同学的部分实验步骤如下:

A.测量完毕,关闭电源,取出纸带

B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车

C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连

D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是:        (选填字母代号即可).

②图(乙)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=        s.

③计数点6对应的瞬时速度大小计算式为v6=        (用题中字母表示).

④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=      

(2)一个额定功率为0.1W的电阻Rx,其阻值不详,有两个研究性学习小组分别设计了以下实验方案测量该电阻.

①第一组同学先用欧姆表粗测其阻值,其结果如下图所示,该组同学还备有以下器材.

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A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω

B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω

C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ

D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ

E.干电池两节,每节电动势为1.5V

F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A

G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A

H.电键一只,导线若干

试帮助该组同学选择合适的器材及适当的电路,较精确  

地测量Rx. 

Ⅰ. 欧姆表测得的Rx约为      Ω;

Ⅱ. 电流表应该选择        ,电压表应该选择       ,电源应该选择       (选填字

   母代号即可);

Ⅲ. 请在下图中选择合适的电路图测量该电阻Rx,要求电流表电压表的读数从零始    

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②第二组同学选择合适的器材后,利用如下图所示的电路进行测量,他们的主要实验步

骤如下:

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第一步:将开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数U1、I1

第二步:将开关S2接1,记录此时电压表、电流表示数U2、I2

Ⅰ.由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx    

Ⅱ.简要分析此实验方案为何能避免因电表内阻而引起的实验误差.    

 

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如下图(a)所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移s的关系如图(b)所示(g=10 m/s2),下列结论正确的是:

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A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为750 N/m

C.物体的质量为2 kg

D.物体的加速度大小为5 m/s2

 

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北京时间2013年12月2日凌晨,中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号月球探测器送入太空。如图所示,嫦娥三号在A点经制动进入环月圆轨道Ⅰ,然后再次在A点制动将轨道Ⅰ变为椭圆轨道Ⅱ,使其近月点B点距月球表面大约15公里。下列说法正确的是

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A.嫦娥三号在轨道Ⅰ的A点势能大于在轨道Ⅱ的B点势能

B.嫦娥三号变轨前后的机械能不相等

C.嫦娥三号在轨道Ⅰ上的速度大于月球的第一宇宙速度

D.嫦娥三号在轨道Ⅱ上A点的加速度大于在轨道Ⅰ上A点的加速度

 

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如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后,将照射光强度增强,则

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A.电路的路端电压将增大

B.灯泡L将变暗

C.R1两端的电压将增大

D.内阻r上发热的功率将增大

 

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