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如图所示,光滑水平面上有A、B两个物体,A物体的质量mA=1kg,B物体的质量m...

如图所示,光滑水平面上有A、B两个物体,A物体的质量mA=1kg,B物体的质量mB=4kg,A、B两个物体分别与一个轻弹簧拴接,B物体的左端紧靠竖直固定墙壁,开始时弹簧处于自然长度,A、B两物体均处于静止状态,现用大小为F=10N的水平恒力向左推A,将弹簧压缩了20cm时,A的速度恰好为0,然后撤去水平恒力,求:

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(1)弹簧的最大弹性势能及运动过程中A物体的最大速度;

(2)运动过程中B物体的最大速度.

 

(1)弹簧的最大弹性势能为2J,运动过程中A物体的最大速度为2m/s; (2)运动过程中B物体的最大速度为0.8m/s. 【解析】 试题分析:(1)根据功的定义式求出恒力做的功,弹簧完全弹开达到原长时,A速度达到最大,根据能量守恒求解; (2)当弹簧再次达到原长时,B物体的速度最大,根据系统动量守恒定律和能量守恒求解. 【解析】 (1)恒力做的功为:W=Fx=2 J 弹簧具有的最大弹性势能为:Ep=W=2 J 弹簧完全弹开达到原长时,A速度达到最大,设为vAm,由能量守恒定律有:Ep=mA 可得:vAm=2 m/s. (2)当弹簧再次达到原长时,B物体的速度最大,设为vBm,以向左为正, 根据系统动量守恒定律和能量守恒得: mAvAm=mAvA′+mBvBm, mA=mAvA′2+mB 解得:vBm=0.8 m/s. 答:(1)弹簧的最大弹性势能为2J,运动过程中A物体的最大速度为2m/s; (2)运动过程中B物体的最大速度为0.8m/s. 【点评】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键,应用动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题.  
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考点分析:
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如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点.Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g.上述d、E0、m、v、g为已知量.

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(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;

(2)求电场变化的周期T;

(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值.

 

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如图所示,虚线MN左侧有一场强为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为e,质量为m,不计重力)无初速度地放入电场E1中的A点,A点到MN的距离为满分5 manfen5.com,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:

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(1)电子从释放到打到屏上所用的时间t;

(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角θ的正切值tanθ;

(3)电子打到屏上的点P′(图中未标出)到点O的距离x.

 

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如图所示,质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m的光滑绝缘框架上,磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内).右侧回路中,电源的电动势E=8V、内阻r=1Ω,额定功率为8W、额定电压为4V的电动机M正常工作.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g=10m/s2.试求:

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(1)电动机当中的电流IM与通过电源的电流I

(2)金属棒受到的安培力大小及磁场的磁感应强度大小.

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω )

B.电流表A1(量程0 3mA,内阻Rg1=10Ω)

C.电流表A2(量程0 0.6A,内阻Rg2=0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0 20Ω,10A)

E.滑动变阻器R2(0 200Ω,l A)

F.定值电阻R0(990Ω)

G.开关和导线若干

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(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是      图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选      (填写器材前的字母代号).

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1 I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=      V,内阻r=      Ω.(结果保留小数点后2位)

(3)若将图线的纵坐标改为      ,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小.

 

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在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,实验室提供了小灯泡(3.8V,0.3A).实验前某同学想用多用电表测量小灯泡的电阻.如图(a)所示为多用电表的示意图,其中T、S为可调节的部件,现用多用电表测量小灯泡的电阻,部分操作步骤如下:

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(1)将选择开关调到合适的电阻挡,红、黑表笔分别插入“+”、“ ”插孔,把两笔尖相互接触,调节      (填“S”或“T”),使电表指针指向      侧(填“左”或“右”)的“0”位置.

(2)用多用表测量小灯泡的电阻时,表笔的位置如图(b)所示,其测量方法正确的是图     

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(3)用正确的实验方法测量小灯泡的电阻,电表示数如图(c)所示,该小灯泡电阻的阻值为      Ω.

 

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