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如图所示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,直径AC(含A、C)下方有水平...

如图所示,半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,直径AC(含AC)下方有水平向右的匀强电场,一质量为m,带电量为+q的小球,从A点静止释放,沿圆内轨道运动,第一次恰能通过最高点D,(重力加速度为g);求:

1)电场强度的大小;

2)第n次通过轨道最高点D,轨道对小球的作用力大小.

 

(1)(2)3(n-1)mg 【解析】试题分析:(1)球第一次到D点时,重力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律,有:① 对从A释放到第一次到达D点过程根据动能定理列式,有: -mgR+qE•2R=mv12−0 ② 联立①②解得: (2)从A释放到第n次到达D点过程,根据动能定理,有:-mgR+n(qE•2R)=mvn2−0 ③ 在D点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:④ 联立③④解得:N=3(n-1)mg
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考点分析:
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用圆锥摆可以粗略验证向心力的表达式.实验方法如下:细线一端固定在铁架台上O点,另一端悬挂一小钢球.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使O点和同心圆的圆心连线与水平桌面垂直.带动小钢球使它贴近纸面(但不接触纸面)沿纸上某个圆匀速转动起来.已知重力加速度为g. 实验中需要测量小钢球从第1次到第n次经过圆上某位置所需要的时间t、圆的半径r以及悬点O到桌面的距离h

(1)小钢球运动的线速度v________________

(2)要验证向心力的表达式成立,只需验证等式_____________成立即可.

 

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如题图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图,实验步骤如下:

①用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d:用米尺测量两光电门之间的距离s

②调整轻滑轮,使细线水平;

③让物块从光电门A的左侧由静止释放:用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt1Δt2,求出加速度a

④多次重复步骤③,求加速度的平均值

⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.

回答下列问题:

(1)测量d时,某次游标卡尺(主尺的分度值为1 mm)的示数如图乙所示,其读数为________cm.

(2)物块的加速度a可用dsΔt1Δt2,表示为a___________

(3)动摩擦因数μ可用Mm和重力加速度g表示μ________

 

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位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1F2功率相同.则可能有(   )

A. F2F1v1>v2    B. F2>F1v1<v2

C. F2>F1v1>v2    D. F2<F1v1<v2

 

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如图所示,水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动,盘上放两个小物体PQ,它们的质量相同,与圆盘的最大静摩擦力都是,两物体中间用一根细线连接,细线过圆心,P离圆心距离为r1,Q离圆心距离为r2,且r1<r2,两物体随盘一起以角速度ω匀速转动,在ω的取值范围内PQ始终相对圆盘无滑动,则(  )

A. ω无论取何值,P、Q所受摩擦力都指向圆心

B. ω取不同值时,Q所受静摩擦力始终指向圆心,而P所受摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心

C. ω取不同值时,P所受静摩擦力始终指向圆心,而Q所受静摩擦力都指向圆心,也可能背离圆心

D. ω取不同值时,PQ所受静摩擦力都有可能指向圆心,也都有可能背离圆心

 

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如图所示,水平路面上有一辆质量为Μ的汽车,车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是(   )

A. 人对车的推力F做的功为FL

B. 人对车做的功为maL

C. 车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L

D. 车对人的作用力大小为ma

 

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