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(12分)在倾角30°的光滑斜面上并排放着质量分别是mA=5kg和mB=lkg的...

(12分)在倾角30°的光滑斜面上并排放着质量分别是mA=5kg和mB=lkg的A、B两物块,劲度系数k=200N/m的轻弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态,现对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上作匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,g取10m/s2,求F的最大值和最小值.

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30N 50N 【解析】 试题分析:设刚开始时弹簧压缩量为x0,则(mA+mB)gsinθ=kx0 (2分) 因为在前0.2 s时间内,F为变力,0.2 s以后,F为恒力, 所以在0.2 s时,B对A的作用力为0,设此时弹簧形变量为x1. 由牛顿第二定律知:kx1-mBgsin θ=mBa ( 2分) 前0.2s时间内A、B由静止做匀加速直线运动的距离为:x0-x1 ∴ x0-x1=at2 (2分) 解得:a=5 m/s2 当A、B开始运动时拉力最小,此时有:Fmin=(mA+mB)a=30N ( 2分 ) 当A、B分离时拉力最大,此时对A有:Fmax-mgsin θ=ma (2分) ∴ Fmax=50N. ( 2分 ) 考点:牛顿第二定律 【名师点睛】从受力角度看,两物体分离的条件是两物体间的正压力为0.从运动学角度看,一起运动的两物体恰好分离时,两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等.先根据平衡条件求出弹簧开始的压缩量,因为在前0.2 s时间内,F为变力,0.2s以后,F为恒力,所以在0.2s时,A、B分离,B对A的作用力为0,对物体B运用牛顿第二定律列式得出F与加速度的关系式,当A、B开始运动时拉力最小,当A、B分离时拉力最大,根据牛顿第二定律即可求解。  
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考点分析:
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(12分)在竖直平面内固定一轨道ABCO,AB段水平放置,长为4m,BCO段弯曲且光滑,轨道在D点的曲率半径为1.5m; -质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上,圆环与轨道AB段间的动摩擦因数为0.5.建立如图所示的直角坐标系,圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下,从A(-7m,2m)点由静止开始运动,到达原点D时撤去恒力F,水平飞出后经过D (6m,3m)点。重力加速度g取lOm/s2,不计空气阻力,求:

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(1)圆环到达D点时对轨道的压力;

(2)恒力F的大小;

(3)圆环在AB段运动的时间.

 

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(8分)一辆以10m/s的速度匀速直线行驶的汽车即将通过红绿灯路口,当汽车车头与停车线的距离为25m时,绿灯还有2s的时间就要熄灭(绿灯熄灭黄灯即亮).若该车加速时最 大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小为5m/s2.请通过计算说明:

(1)汽车能否不闯黄灯顺利通过;

(2)若汽车立即做匀减速直线运动,恰好能紧靠停车线停下的条件是什么。

 

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(10分)实际电流表有内阻,测量电流表Gl的内阻rl采用如图甲所示的电路.可供选择的器材如下:

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①待测电流表G1:量程为0~5mA,内阻约为300 Ω

②电流表G2:量程为0—10 mA,内阻约为40Ω

③定值电阻R1:阻值为10Ω

④定值电阻R2:阻值为200Ω

⑤滑动变阻器R3:阻值范围为0一1000Ω

⑥滑动变阻器R4:阻值范围为0—20Ω

⑦干电池E:电动势约为1.5 V,内阻很小

⑧电键S及导线若干

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(1)定值电阻Ro应选    ,滑动交阻器R应选    。(在空格内填写序号)

(2)用笔画线代替导线,按图甲要求,在图乙中连接实物图,

(3)实验步骤如下:

①按电路图连接电路(为电路安全,先将滑动变阻器滑片P调到电压为0处);

②闭合电键S,移动滑片P至某一位置,记录G1和G2的读数,分别记为I1和I2;

③多次移动滑动触头,记录各次G1和G2的读数I1和I2

④以I1为纵坐标,I为横坐标,作出相应图线,如图丙所示,

⑤根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻Ro,得到待测电流表Gl的内阻表达式为r1=     .(用k,R0表示)

 

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(4分)某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋来验证力的平行四边形定则,设计了如下实验:

(1)将橡皮筋的两端分别与两条细线相连,测出橡皮筋的原长;

(2)将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上A点,在橡皮筋的中点D再用细线系一重物,自然下垂,如图甲所示

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(3)将橡皮筋另一端细线固定在竖直板上的B点,如图乙所示.为完成实验,下述操作中需要的是_____.

A.橡皮筋两端连接细线长度必须相同

B.要测量图甲中橡皮筋Oa和图乙中橡皮筋Oa,Ob的长度

C.A、B两点必须在同一高度处

D.要记录图甲中D点的位置及过D点的竖直方向

E.要记录图乙中结点D的位置、过结点D的竖直方向及橡皮筋Oa,Ob的方向

 

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(4分)某同学用螺旋测微器测量合金丝的直径,为防止合金丝发生形变,在测微螺杆接触合金丝时应旋转如图所示的部件____(填“A”B”“C’或“D’).从图中的示数可读出合金丝的直径为____mm.

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试题属性

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