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如图所示,在粗糙水平面上A点固定一半径R=0.2m的竖直光滑圆弧轨道,底端有一小...

如图所示,在粗糙水平面上A点固定一半径R=0.2m的竖直光滑圆弧轨道,底端有一小孔.在水平面上距As=1mB点正上方O处,用长为L=0.9m的轻绳悬挂一质量M=0.1kg的小球甲,现将小球甲拉至图中C位置,绳与竖直方向夹角60°.静止释放小球甲,摆到最低点B点时与另一质量m=0.05kg的静止小滑块乙(视为质点)发生完全弹性碰撞.碰后小滑块乙在水平面上运动到A点,并无碰撞地经过小孔进入圆弧轨道,当小滑块乙进入圆轨道立即关闭小孔.g=10m/s2

1)求甲、乙碰前瞬间小球甲的速度大小;

2)若小滑块乙进入圆轨道后的运动过程中恰好不脱离圆弧轨道,求小滑块乙与水平面的动摩擦因数

 

(1)(2) 【解析】(1)小球甲由C到B,由动能定理得 ① ② (2)甲乙发生弹性碰撞 ③ ④ m/s ⑤ 若小球恰能经过最高点,则最高点速度满足 ⑥ ⑦ 从B到圆弧最高点,由动能定理有 ⑧ ⑨ 若不能转过圆轨道最高点,则最高点必在圆心 ⑩  
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考点分析:
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某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动.实验器材还有:电源(电动势约为3 V,内阻不可忽略),两个完全相同的电流表A1 A2(量程为3mA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值9999 Ω),定值电阻R0(可供选择的阻值有100Ω1 kΩ10 kΩ),开关S,导线若干,刻度尺.

实验步骤如下:

A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm

B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1 A2示数分别记为I1I2,记录电阻箱的阻值R

D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R  

E.断开S,整理好器材.

1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选________________

2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=__________(用R0 RI1I2表示);

3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1 A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的RL关系图象,则自来水的电阻率ρ=______Ω·m(保留两位有效数字).在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将__________(选填:“偏大”、“不变”或“偏小”).

 

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某同学设计了如图甲所示的实验装置来验证动能定理.一个电磁铁吸住一个小钢球,将电磁铁断电后,小钢球由静止开始向下加速运动.小钢球经过光电门,计时装置记录小钢球通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1t2,用刻度尺测得两光电门中心之间的距离为h,已知当地重力加速度为g

1)该同学用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如下图乙所示,小钢球的直径d____cm

2)小钢球通过光电门1时的速度大小为______________

3)若上述测量的物理量满足关系式______________________________,则动能定理得以验证(2、3问用所测物理量的字母表示)

 

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如图甲所示,真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板PQ两板间距为d,两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压.在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A,自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0方向平行于金属板相同带电粒子. t=0时刻释放粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场.已知电场变化周期,粒子质量为m,不计粒子重力及相互间的作用力.则

A. t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v0

B. 粒子的电荷量为

C. 时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了

D. 时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场

 

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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨间距l0.9m,与水平面夹角θ30°,正方形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度B2T,方向垂直于斜面向上.甲、乙是两根质量相同、电阻均为R=4.86Ω的金属杆,垂直于导轨放置.甲置于磁场的上边界ab处,乙置于甲上方l处.现将两金属杆由静止同时释放,并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力F,甲始终以a5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动,乙进入磁场时恰好做匀速运动,g10m/s2.则

A. 穿过磁场过程中拉力F不变

B. 每根金属杆的质量为0.2kg

C. 穿过磁场过程中安培力的功率是2W

D. 穿过磁场过程中,通过整个回路的电荷量为C

 

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如图所示,表面粗糙质量M=2kg的木板,t=0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a=2.5m/s2t=0.5s时,将一个质量m=1kg的小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半.已知铁块和木板之间的动摩擦因数,木板和地面之间的动摩擦因数g10m/s2.则

A. 水平恒力F的大小为10N

B. 铁块放上木板后,木板的加速度为2m/s2

C. 铁块在木板上运动的时间为1s

D. 木板的长度为1.625m

 

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