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如图所示,在绝缘水平面上的两物块A、B用劲度系数为k的水平绝缘轻质弹簧连接,物块...

如图所示,在绝缘水平面上的两物块AB用劲度系数为k的水平绝缘轻质弹簧连接,物块BC用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A靠在竖直墙边,C在倾角为θ的长斜面上,滑轮两侧的轻绳分别与水平面和斜面平行。ABC的质量分别是m、2m、2mAC均不带电,B带正电,滑轮左侧存在着水平向左的匀强电场,整个系统不计一切摩擦,B与滑轮足够远。B所受的电场力大小为6mgsinθ,开始时系统静止。现让C在沿斜面向下的拉力F作用下做加速度大小为a的匀加速直线运动,弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度大小为g

(1)求弹簧的压缩长度x1

(2)求A刚要离开墙壁时C的速度大小υ1及拉力F的大小;

(3)若A刚要离开墙壁时,撤去拉力F,同时电场力大小突然减为2mgsinθ,方向不变,求在之后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epm

 

(1) (2)4m(gsinθ + a) (3) 【解析】(1)开始时,弹簧处于压缩状态 对C,受力平衡有T1 = 2mgsinθ 对B,受力平衡有T1 + kx1 = 6mgsinθ 解得x1= (2)A刚要离开墙壁时墙壁对A的弹力为零,弹簧刚好不发生形变,则 B做匀加速直线运动,位移大小为x1时有 解得 根据牛顿第二定律 对B有 T2 – 6mgsinθ = 2ma 对C有 F + 2mgsinθ – T2 = 2ma 解得F = 4m(gsinθ + a) (3)A刚要离开墙壁后,A、B、C系统的合外力为零,系统动量守恒,当三个物块的速度υ2相等时,弹簧弹性势能最大,有 (2m + 2m)υ1 = (m + 2m + 2m)υ2 根据能量守恒定律有 解得:Epm =  
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如图所示,两条足够长的固定平行金属导轨的倾角θ = 37°,间距d = 0.2m,电阻不计;矩形区域MNPQ内存在着方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B = 0.5T的匀强磁场,PM边的长度L1 = 0.64m;将两根用长L2 = 0.2m的绝缘轻杆垂直固定的金属棒abef放在导轨上,两棒质量均为m = 0.05kg,长度均为d,电阻均为R = 0.05Ω,与导轨间的动摩擦因数μ = 0.5。棒从MN上方某处由静止释放后沿导轨下滑,棒ab刚进入MN处时恰好做匀速运动。两棒始终与导轨垂直且接触良好,取g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:

(1)棒ab刚进入MN处时的速度大小υ1

(2)棒ab在磁场中的运动时间t

 

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图示为“探究合力功与物体动能变化的关系”的实验装置,只改变重物的质量进行多次实验,每次小车都从同一位置A由静止释放。请回答下列问题:

              

(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,其示数如图所示,则d = __________mm。

(2)平衡摩擦力时,________(填“要”或“不要”)挂上重物。

(3)实验时,________(填“需要”或“不需要”)满足重物的总质量远小于小车的总质量(包括拉力传感器和遮光条)。

(4)按正确实验操作后,为了尽可能减小实验误差,若传感器的示数为F,小车总质量为M,重物的总质量为mAB两点间的距离为L,遮光条通过光电门的时间为t,则需要测量的物理量是__________

A.MmL      B.FMLt      C.FmLt     D.FML

(5)在实验误差允许范围内,关系式 ______________________成立。(用测量的物理量表示)

 

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在“练习使用多用电表”实验中,请回答下列问题:

(1) 甲同学先用多用电表电阻挡“× 100”测量标有“220V  100W”的白炽灯时发现指针偏转角度过大,为了减小测量误差,下列选项中合理的操作顺序为________(填写选项前的字母)。

A.将选择开关旋转到 “× 1k ”的位置

B.将选择开关旋转到 “× 10 ”的位置

C.用两表笔与白炽灯连接好并读数

D.将两表笔短接,进行欧姆调零

(2)若甲同学为了减小测量误差,按正确的实验操作,用多用电表电阻挡测量标有“220V   100W”的白炽灯时指针停在图1所示的位置,则此白炽灯电阻的测量值为_______Ω。

(3)乙同学发现该多用电表“直流50V”挡损坏了,但“直流10V”挡能正常使用。查阅资料知道,电压挡内部原理如图2所示,表头A的满偏电流为1mA。打开多用电表外壳发现电路板上的电阻R2被烧坏了,则乙同学应用阻值为_______kΩ的电阻替换R2的位置,就可以修好“直流50V”挡。

 

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如图所示,在长方形abcd区域内,存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,O点为ad边的中点,ab = 2ad。由氕核和氘核(重力不计)组成的一细束粒子流沿与ab平行的方向以相同的速度从O点射入磁场中。下列说法正确的是 (    )

A. 氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为2∶1

B. 若氘核从Od边射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶2

C. 若氕核从d点射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为2∶1

D. 若氕核从cd边的中点射出磁场,则氘核从cd边射出磁场

 

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如图所示,在竖直平面内有一固定的半圆槽,半圆直径AG水平,BCDEF点将半圆周六等分。现将5个小球1、2、3、4、5(均可视为质点)分别从A点开始向右做平抛运动,分别落到BCDEF点上,则下列说法正确的是  (   )

A. 各球到达圆周时球3的重力功率最大

B. 球5做平抛运动的时间最长

C. 球3做平抛运动全过程速度变化最大

D. 球5到达F点时,速度的反方向延长线不可能过圆心

 

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