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在水平地面上平放一质量为M=4kg的木板,木板左端紧靠一带有光滑圆弧轨道的木块,...

在水平地面上平放一质量为M=4kg的木板,木板左端紧靠一带有光滑圆弧轨道的木块,木块右端圆弧轨道最低点与木板等高,木块固定在水平地面上,已知圆弧轨道的半径为R=2m,木板与地面间的动摩擦因数,圆弧轨道的最高点B距离木板上表面的高度为h=0.4m.现从木块的左侧距离木板上表面的高度为H=2.2m处,以v0=8m/s的水平速度抛出一可视为质点的质量为m=1kg的物块,物块从圆弧轨道的最高点B沿切线方向进入轨道,如图所示.假设物块与木板间的动摩擦因数为,,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.

1)求物块刚进入圆弧轨道瞬间的速度.

2)求物块刚到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小.

3)为了使物块始终在木板上滑动,则木板的长度应满足什么条件?

 

(1) (2)64N (3)木板的长度应不小于6.75m 【解析】试题分析:物块从A到B做平抛运动,机械能守恒,由机械能守恒定律求物块刚进入圆弧轨道瞬间的速度;由机械能守恒求出物块刚到达圆弧轨道最低点时的速度,再由牛顿运动定律求压力;先分析木板的运动状态,再由动能定理求解木板的长度。 (1)从A到B,由机械能守恒定律得: 带入数据解得: (2)从B到C,由机械能守恒定律得: 在C点根据牛顿第二定律有: 取立可得: 由牛顿第三定律知,物块刚到达圆弧轨道最低点时,对轨道的压力大小为: (3)物块在木板上滑动时,所受的滑动摩擦力为: 地面对木板的最大静摩擦力为: 因为,所以木板不动. 设为了使物块始终在木板上滑动,木板的长度最小为L,则由动能定理得: 代入数据解得:
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如图所示,质量m的小球套在半径为R的固定光滑圆环上,圆环的圆心为O,原长为0.8R的轻质弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连,弹簧与圆环在同一竖直平面内,圆环上B点在O的正下方,当小球在A处受到沿圆环切线方向的恒力F作用时,恰好与圆环间无相互作用,且处于静止状态.已知: ,弹簧处于弹性限度内, ,重力加速度g=10m/s2.求:

1)该弹簧的劲度系数k

2)撤去恒力,小球从A点沿圆环下滑到B点时的速度大小vB

3)小球通过B点时,圆环对小球的作用力大小NB

 

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利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率,所用的实验器材有:待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻()、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P

实验步骤如下:

用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示;

闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I

为纵坐标,x为横坐标,作图线(用直线拟合);

求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b

回答下列问题:

1)螺旋测微器示数为d=_______mm

2)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度x=0.30m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据完成下表,答:________________________________________

3)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=______A-1m-1,截距b=________ A-1。(保留小数点后两位小数)

4)根据图线求得电阻丝的电阻率___ ,电源的内阻为r=_____ 。(保留小数点后一位小数)。

 

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某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案:实验装置如图甲所示,金属板放在水平桌面上,且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

1)实验时_________(填需要不需要)使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M_______(填需要不需要)把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

2)图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上计数点间的距离如图所示,则打点计时器打A点时木块的速度为___________m/s;木块运动的加速度为______。(打点计时器所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数)。

3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g,木块的质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为__________(重力加速度g=10m/s2,结果保留两位有效数字)

 

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如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板.从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的是(        )

A. 粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长

B. 出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心0

C. 只要速度满足v,入射的粒子出射后一定垂直打在MN

D. 出磁场的粒子一定能垂直打在MN

 

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如图所示,电源电动势、内阻分别为Er,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时,下列说法正确的是(   )(不考虑灯丝电阻随温度的变化,电压表为理想电表)

A. 小灯泡L1变暗    B. 电压表读数变大

C. 小灯泡L2变亮    D. 电容器带电量减少

 

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