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如图所示,足够长的圆柱形管底端固定一弹射器,弹射器上有一圆柱形滑块,圆柱管和弹射...

如图所示,足够长的圆柱形管底端固定一弹射器,弹射器上有一圆柱形滑块,圆柱管和弹射器的总质量为2m,滑块的质量为m,滑块与管内壁间的滑动摩擦力f=3mg.在恒定外力F=9mg的作用力下,圆柱管和滑块以同一加速度竖直向上做匀加速直线运动.某时刻弹射器突然开启,将滑块向上以相对地面2v弹离圆柱管的底端,同时圆柱管也以速度v仍向上运动.忽略弹射过程中弹片的位置变化,忽略空气影响,重力加速度为g.求:

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(1)弹射后,滑块相对管上升的最大距离;

(2)从滑块被弹开到它第二次获得相对地面速度大小为2v的过程中,摩擦力对滑块做的功。

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)滑块被弹射后与圆柱管共速前,设圆柱管和滑块的加速度分别为和,根据牛顿第二定律,有 共速时滑块相对管上升的距离最大,设经过时间后,两者以v1共速,由运动学公式,可知 联立,得 圆柱管的位移 滑块的位移 两者相对位移 联立,得 (2)共速后,假设两者相对静止,设圆柱管和滑块系统的加速度为,根据牛顿第二定律 对滑块 联立,得 结果表明假设成立,圆柱管与滑块相对静止向上以匀加速向上运动。 滑块从速度v1至2v的过程中通过的位移 滑块被弹开到它第二次获得相对地面速度大小为2的过程中,设摩擦力做的总功,根据动能定理 联立式,得 考点:牛顿第二定律的应用;动能定理  
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考点分析:
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如图所示,水平固定的闭合导轨分别由平行的直轨和同心半圆形导轨构成,两轨间距离均为d,同心圆的内圆半径均为d.两轨间充满匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里,内外两条轨道间用导线和电阻为R的电阻连接,其他电阻可忽略.一根导体棒在两轨道上滑动,棒在平行直轨道上垂直导轨做匀速直线运动,速度大小为v;棒在圆弧导轨上匀速转动,棒与外圆轨道接触点的线速度大小为v,运动中棒的延长线始终过圆心O1或O2。求:

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(1)当棒在圆弧导轨上运动时,电阻R两端的电压U;

(2)棒在平直导轨上移动距离为L的过程中,电阻R产生的焦耳热Q.

 

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某实验小组利用如下器材测定一电压表的量程Ux和内阻Rx:待测电压表V1(量程约0~2.0V,内阻约为3kΩ)

标准电压表V2(量程0~6.0V,内阻约为20kΩ)

滑动变阻器(最大阻值50Ω)

电阻箱(0~9999.9Ω)

直流电源(6V,有内阻)

开关S及导线若干

回答下列问题:

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(1)图(a)是该实验小组未完成的实物连线图,请你在图(a)中完成实物连线图。

(2)闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱的阻值,保证V1满偏,记录V2的读数U2和电阻箱的阻值R,断开开关。多次重复上述操作。根据多次测得的数值在U2-R坐标中描点,如图(b)所示,请根据坐标中的描点作出U2-R图线。

(3)U2关系式为U2=          (用Rx、Ux和R表示),根据图(b)中图像求得V1的量程Ux=         V,内阻Rx=        Ω(结果均保留两位有效数字)。

 

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某同学利用如图(a)所示装置测量当地重力加速度。实验时,通过电磁铁控制小球从P处自由下落,小铁球依次通过两个光电门Ⅰ、Ⅱ,测得遮光时间分别为△t1和△t2,两光电门中心的高度差为h,回答下列问题:

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(1)用螺旋测微器测得小铁球直径的示数如图(b)所示,则小铁球的直径D=          mm;

(2)计算重力加速度表达式为g=           ;(用测定的物理量的符号表示)

(3)为了减小实验误差,以下建议合理的是

A.减小光电门Ⅰ、Ⅱ间的高度差

B.换用密度更大、体积更小的金属球

C.多次改变光电门Ⅰ、Ⅱ的位置,测量g并求其平均值

 

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如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与P点的连线垂直电场线,M点与N在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子,以相同大小的初速度v0分别从M点和N点沿竖直平面进入电场,重力不计。M点的粒子与电场线成一定的夹角进入,N点的粒子垂直电场线进入,两粒子恰好都能经过P点,在此过程中,下列说法正确的是(   

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A.电场力对两粒子做功不相同

B.两粒子到达P点的速度大小可能相等

C.两粒子到达P点时的电势能都减少

D.两粒子到达P点所需时间一定不相等

 

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如图(a)所示一理想自耦变压器,A、B端输入电压如图(b)所示,A1、A2和V1、V2分别是接入原线圈和副线圈中的理想交流电流表和电压表,其示数分别用I1、I2、U1、U2表示,R为定值电阻,现将滑片P从图示位置逆时针匀速转动,在P转动过程中,电流表和电压表均未超过其量程,下列选项中能正确反映I1、I2、U1、U2变化规律的是(  

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