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(20分)一同学利用手边的两个完全相同的质量为m的物块和两个完全相同、劲度系数未...

20分)一同学利用手边的两个完全相同的质量为m物块和两个完全相同、劲度系数未知的轻质弹簧,做了如下的探究活动。已知重力加速度为g,不计空气阻力

1取一个轻质弹簧,弹簧的下端固定在地面上弹簧的上端与物块A,物块B叠放在A上,AB处于静止状态如图所示AB粘连在一起,用一竖直向上的拉力缓慢提B,当拉力的大小为满分5 manfen5.com时,A物块上升的高度为L;若AB不粘连,用一竖直向上的恒力满分5 manfen5.com作用在B上,当A物块上升的高度也为L时,AB恰好分离。求:

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a.弹簧的劲度系数满分5 manfen5.com

b.恒力满分5 manfen5.com的大小;

2)如图所示,将弹簧1上端与物块A拴接,下端压在桌面上(不拴接),弹簧2两端分别与物块AB拴接,整个系统处于平衡状态。现施力将物块B缓缓地竖直上提,直到弹簧1的下端刚好脱离桌面。求在此过程中该拉力所做的功?(已知弹簧具有的弹性势能为满分5 manfen5.com,k为弹簧的劲度系数,Δx为弹簧的形变量)

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(1)a,b, (2) 【解析】 试题分析:(1)a.设弹簧自然长度为,没有作用力时,物块A、B压在弹簧上,弹簧的长度为 用力F1向上缓慢提起物块B,当力时,弹簧的长度为 物块上升的高度 解得 b. 在恒力F和弹簧的弹力作用下,A、B一起向上做加速运动,随弹簧压缩量减小,弹簧的弹力减小,一起向上的加速度逐渐减小。在此过程中A、B间的压力也减小,一直到 A、B刚分离时,A、B间相互作用的弹力恰为0。A物块受重力和弹簧的弹力,它的加速度为 此时B受重力和恒力F其加速度为 且刚分离时应有 由以上方程解得 (2)如图所示,开始时物块B受重力和弹簧2的弹力处于平衡状态,设为弹簧2此状态下的压缩量,有 可得 可将物块A、B(包括轻弹簧2)看成一个整体,受重力和弹簧1的弹力处于平衡状态,设弹簧1此时压缩量为,有 可得 施力将物块B缓慢上提,弹簧2的长度增大,物块A也向上移动,弹簧1的长度也增大,直到弹簧1的下端刚好脱离桌面,弹簧1与桌面间的作用力为0,弹簧1处于自然长度。此时两物体仍都处于平衡状态。设为弹簧2此状态下的伸长量,对于物块A此时受重力mg和弹簧2对物块A向上的拉力,有 ,可得 在此过程中物块A向上移动的总距离为:。 物块B与物块A间的弹簧2长度由压缩状态变为伸长状态,L0为弹簧2的自然长度。由此可见物块A与物块B间的距离增加了,但物块A向上移动了的距离,故物块B向上移动的总距离为 物块A的重力势能增加量为 物块B的重力势能增加量为 弹簧1由压缩状态到自然长度,弹性势能减小量为 弹簧2由压缩Δx2变为伸长Δx2’弹性势能改变量为 在此过程中该拉力所做的功等于整个系统的重力势能和弹性势能的增加量的代数和 考点:胡可定律 功能关系  
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考点分析:
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18分)如图所示,电子枪右侧依次存在加速电场,两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏。加速电场电压为U1。两平行金属板的板长、板间距离均为d。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d电子枪发射质量为m、电荷量为–e的电子,从两平行金属板的中央穿过,打在荧光屏中点O不计电子在进入加速电场前的速度及电子重力

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1)求电子进入两金属板间时的速度大小v0

2若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值满分5 manfen5.com此时磁感应强度B的大小;

3若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场,两板间的偏转电压为U2,电子会打在荧光屏上某点,该点距O点距离为满分5 manfen5.com,求此时U1U2的比值;若使电子打在荧光屏上某点,该点距O点距离为d,只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。

 

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16分)水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和水平BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=5.0m,倾角θ=37°BC面与水面的距离h=0.80m,人与ABBC间的摩擦均忽略不计。取重力加速度g=10m/s2cos37°=0.8sin37°=0.6。一同学从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:

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1)该同学沿斜槽AB下滑时加速度的大小a

2)该同学滑到B点时速度的大小vB

3)从C点滑出至落到水面的过程中,该同学在水平方向位移的大小x

 

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12分)为了测量某一未知电阻Rx的阻值,某实验小组找来以下器材:电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、电流表(0~0.6A,内阻约0. 5Ω)、滑动变阻器(0~15Ω2A)、电源(E=3V,内阻很小)、开关与导线,并采用如图甲所示的电路图做实验。

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请按图甲所示的电路图图乙中实物连线补齐

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图乙,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“a”、“b”)

闭合开关,缓慢调节滑动变阻器,得到多组电压表与电流表的读数,根据实验数据在 坐标系中描出坐标点,请你完成U-I线

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根据U-I图可得,该未知电阻的阻值Rx=______。(保留两位有效数字)

由于实验中使用的电表不是理想电表,会对实验结果造成一定的影响,则该小组同学实验测出的电阻值_____________ Rx的真实值(填“>”“<”“=”)。

利用现有的仪器,为了更加精确地测量这个电阻的阻值,请你给该实验小组提出建议并说明理由      

                                                                         

 

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6分)在做用油膜法估测分子大小的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为AN滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板描出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为X

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  用以上字母表示油酸分子的大小d=_____________

  从图中数得X =____________

 

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满分5 manfen5.com形金属框架D固定在水平面上,用绝缘杆C将金属棒AB顶在金属框架的两端,组成一个良好的矩形回路,如图甲所示。AB与绝缘杆C间有压力传感器,开始时压力传感器的读数为10N。将整个装置放在匀强磁场中,磁感应强度随时间做周期性变化,设垂直于纸面向外方向的磁感应强度为正值,满分5 manfen5.com形金属框架放入磁场前后的形变量可认为相同。压力传感器测出压力随时间变化的图像如图乙所示。由此可以推断,匀强磁场随时间变化的情况可能是

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A.如图丙中的A图所示                      B.如图丙中的B图所示

C.如图丙中的C图所示                      D.上述选项都不正确

 

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