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如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮...

如图所示,倾角θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上,在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮D,质量均为m=1kg的物体A和B用一劲度系数k=240N/m的轻弹簧连接,物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接,小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,当整个系统静止时,环C位于Q处,绳与细杆的夹角α=53°,且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度 为d=02m,位置R与位置Q关于位置S对称,轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现 让环C从位置R由静止释放,sin37°=06,cos37°=08,g取10m/s2

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求:1小环C的质量 M;

(2)小环C通过位置S时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT

(3)小环C运动到位置Q的速率v

 

(1)0.72kg(2)0.3J(3)2m/s 【解析】 试题分析:(1)先以AB组成的整体为研究对象,AB系统受到重力.支持力和绳子的拉力处于平衡状态,则绳子的拉力为:T=2mgsinθ=2×10×sin37°=12N 以C为研究对象,则C受到重力、绳子的拉力和杆的弹力处于平衡状态,如图,则:T•cos53°=Mg 代入数据得:M=0.72kg (2)由题意,开始时B恰好对挡板没有压力,所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力,弹簧处于伸长状态;产生B沿斜面方向的受力:F1=mgsinθ=1×10×sin37°=6N 弹簧的伸长量:△x1=mgsinθ/K=0.025m 当小环C通过位置 S 时A下降的距离为xA==0.05m 此时弹簧的压缩量△x2=xA-△x1=0.025m 由速度分解可知此时A的速度为零,所以小环C从R运动到S的过程中,初末态的弹性势能相等,对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒有:Mgdcotα+mgxAsinθ=Ek 解得: Ek=1.38J 环从位置 R 运动到位置 S 的过程中,由动能定理可知: WT+ Mgdcotα= Ek 解得: WT=0.3J (3)环从位置 R 运动到位置 Q 的过程中,对于小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒 Mg.(2dcotα)=vA =vcosα 两式联立可得: v=2m/s 考点:物体的平衡;机械能守恒定律 【名师点睛】此题考查了物体的平衡以及机械能守恒定律等知识;第一问相对比较简单,解答的关键是第二问,在解答的过程中一定要先得出弹簧的弹性势能没有变化的结论,否则解答的过程不能算是完整的。  
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考点分析:
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如图a所示,水平放置着两根相距为d=01m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计且两导轨用一根电阻也不计的导线相连导轨上跨放着一根粗细均匀长为L=03m、电阻R=30Ω的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d整个空间充满垂直于导轨向上的磁场,磁场B随时间变化的规律如图b所示开始时金属棒在3s前静止距离NQ为2m处,3s后在外力作用下以速度v=40m/s向左做匀速直线运动,试求:

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10~3S末回路中产生电流的大小和方向;

26S~8S过程中通过金属棒横截面的电荷量为多少?

3t=12s时金属棒ab两端点间的电势差为多少?

 

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现有一满偏电流为500μA,内阻为12×103Ω的灵敏电流计,某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表,实验室提供如下器材:

A一节干电池标准电动势为15V

B电阻箱R1最大阻值9999Ω

C电阻箱R2最大阻值999

D滑动变阻器R30—100Ω

E滑动变阻器R40—1kΩ

F导线若干及两个接线柱

1由于电流表的内阻较大,该同学先把电流计改装为量程为0~25mA的电流表,则电流计应__  联一个电阻箱填“串”或“并”,将其阻值调为___Ω。

2将改装后的电流表作为表头改装为欧姆表,请在方框内把改装后的电路图补画完整,并标注所选电阻箱和滑动变阻器的符号B~E

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3用改装后的欧姆表测一待测电阻,读出电流计的示数为200μA,则待测电阻阻值为_______Ω。

 

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某同学用游标为10分度的卡尺测量一个圆柱体的直径,由于长期使用,测量脚磨损严重,当两测量脚直接合并在一起时,游标尺的零线与主尺的零线不重合,出现如图a所示的情况,测量圆柱的直径时的示数如图b所示,则图b的示数为   mm,所测圆柱的直径为       mm。

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今年的两会期间,中国载人航天工程总设计师周建平8日接受新华社记者采访时说,预计今年三季度发射的天宫二号,将搭载全球第一台冷原子钟,利用太空微重力条件,稳定度高达10的负16次方。超高精度的原子钟是卫星导航等领域的关键核心技术……。我国的航天技术突飞猛进,前期做了分步走的大量工作。在2013年6月10日上午,我国首次太空授课在距地球300多千米的“天空一号”上举行,如图所示的是宇航员王亚萍在“天空一号”上所做的“水球” 若已知地球的半径为6400km,地球表面的重力加速度为g=98m/s2,下列关于“水球”和“天空一号”的说法正确的是 

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A“水球”的形成是因为太空中没有重力

B“水球”受重力作用其重力加速度大于5m/s2

C“天空一号”运行速度小于79km/s

D“天宫一号”的运行周期约为15h

 

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如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m不计重力,从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ=30°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,则: 

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A两板间电压的最大值Um满分5 manfen5.com

BCD板上可能被粒子打中区域的长度S=满分5 manfen5.com

C粒子在磁场中运动的最长时间满分5 manfen5.com

D能打到N板上的粒子的最大动能为满分5 manfen5.com

 

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