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如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直平面内的A、B两点,直径与竖直方向的...

如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直平面内的AB两点,直径与竖直方向的夹角为60°O为半圆形导轨的圆心,DO点正下方导轨上的点,在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数的光滑弹性轻绳穿过圆环且两端固定在AB两点,已知弹性轻绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,将圆环从A点正下方的C点由静止释放。

1)如果导轨是光滑的,求圆环到达D点时的速度大小和导轨对圆环的作用力的大小;

2)如果导轨是粗糙的,圆环与导轨间的动摩擦因数为,已知圆环运动到D点时恰好只有向心加速度,求圆环由C点运动到D点过程中克服摩擦力做的功。

 

(1) (2) 【解析】试题分析:(1)C、D两点弹性势能相同,则有, ,解得 D点: , ,解得 (2)只有向心加速度,即切向合力为零, , 解得 另方向向上, 根据动能定理可得 故
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考点分析:
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如图所示,水平面AB与水平皮带BC平滑相切,右端有一个半径为R的光滑1/4圆弧CD与皮带水平相切.AB段和BC段的动摩擦因数均为μ0.5,图中ABBCR0.4m,物体PQ的质量均为m1kg(可看成质点)P带了电荷量为q的正电荷,且电荷量不会转移,皮带顺时针转动,皮带速率恒为v2m/s.现给静止在A处物体P一个水平向右的初速度,一段时间后与静止在B处的物体Q发生正碰并粘在一起,以后粘合体恰能到达圆弧的D点.取g10m/s2

(1)求物体P的初速度v0

(2)当粘合体第一次离开皮带后,在皮带所在的BC处加上竖直向下的匀强电场E,且qE3mg,求粘合体第二次回到圆弧上所能达到的最大高度h是多大.

 

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如图所示,在宽度为d的条形区域内有匀强电场,电场方向平行于区域边界.有一个质量为m的带正电粒子(不计重力)从左边界上的P点,以初速度v0沿垂直于电场方向射入电场,粒子从右侧边界上的Q点射出时的速度与边界的夹角为θ37°,已知sin37°0.6cos37°0.8

1求粒子从右侧边界射出时,沿电场方向的位移y的大小;

2在上述过程中,粒子的机械能变化了多少?

 

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如图所示,光滑水平地面与足够长的倾角θ30°的光滑斜面平滑连接,A球位于斜面底端,B球在水平地面上,两者相距L10 m.现AB两个小球均以初速度v010m/s开始运动,A沿斜面向上,B沿水平面向右,取g10m/s2,求:

(1)B球刚要滑上斜面时A球的速度;

(2)A球到达最高点时,AB两球之间的距离.

 

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实验室有下列器材:

灵敏电流计G(内阻约为50Ω);     电压表V(03V,内阻约为10kΩ)

电阻箱R1(09999Ω);            滑动变阻器R2(0100Ω1.5A)

旧干电池一节;                  导线、开关若干

某实验小组先测灵敏电流计的内阻,电路如图甲所示,测得电压表示数为2V,灵敏电流计示数为4 mA,电阻箱旋钮位置如图乙所示,则灵敏电流计内阻为______Ω

 (2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R1的阻值调为_______Ω.调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻,调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表,请在图丁所示的坐标系中作出合适的UIG图线___

(3)由作出的UIG图线求得干电池的电动势E________V,内阻r________Ω

 

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如图所示,上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,上轨道可上下平移,在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球AB,断开开关,两个小球同时开始运动.离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:

(1)B球进入水平轨道后将做__________运动;改变上面轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:_________

(2)某次实验恰按图示位置释放两个小球,两个小球相碰的位置在水平轨道上的P点处,已知固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为l0,则可计算出A球平抛的初速度大小为_____________(重力加速度为g)

 

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