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如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌...

如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP,其形状为半径R1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离是h2.4m。用质量为m0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点后释放,物块过B点后做匀变速运动,其位移与时间的关系为s6t2t2m),物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。(不计空气阻力,g10m/s2

1)求物块mB点时的瞬时速度vB及与桌面间的动摩擦因数μ

2)若轨道MNP光滑,求物块经过轨道最低点N时对轨道的压力FN

3)若物块刚好能到达轨道最高点M,求物块从B点到M点的运动过程中克服摩擦力所做的功W

 

(1)0.4 (2)16.8N (3)2J 【解析】(1)m过B点后遵从s=6t-2t2(m) 所以知:vB=6m/s,a=-4m/s2 由牛顿第二定律:μmg=ma,解得μ=0.4 (2)物块竖直方向的分运动为自由落体运动, P点速度在竖直方向的分量 P点速度在水平方向的分量vx=vytan30°=4m/s 解得离开D点的速度为vD=4m/s 由机械能守恒定律,有mvN2=mvD2+mg(h+R-Rcosθ) 得v N2=74m2/s2 根据牛顿第二定律,有FN′-mg=m 解得FN′=16.8N 根据牛顿第三定律,FN=FN′=16.8N,方向竖直向下。 (3)物块刚好能到达M点,有mg=m 解得vM==m/s 物块到达P点的速度vP==8m/s 从P到M点应用动能定理,有-mgR(1+cosθ)-WPNM=mvM2+mvP2 解得WPNM=2.4J 从B到D点应用动能定理,有-WBD=mvD2-mvB2 解得WBD=2J
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考点分析:
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如图甲所示为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时,产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1.0Ω,外接灯泡的电阻为9.0Ω。求:

1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式

2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量

3)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功

 

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有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。

某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。

A米尺最小分度为mm              

B游标卡尺游标为20分度

C电流表A1量程0~5mA,内阻约10 Ω

D电流表A2量程0~100mA,内阻约0.6Ω;

E电压表V1 量程5V,内阻约5kΩ    

F电压表V2量程15V,内阻约15kΩ

G滑动变阻器R1阻值范围0~10 Ω,额定电流1.5A

H滑动变阻器R2阻值范围0~100Ω,额定电流1A

I电E电动势6V,内阻可不计         

J开关一个,导线若干。

他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图乙所示,该陶瓷管的外径D=       cm.

为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表        ,电压表         ,滑动变阻器          。(填写器材前面的字母代号)

在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。

若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。

 

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如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:

1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________

 A.米尺        B.秒表

 C46V的直流电源   D46V的交流电源

2)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中操作不当的步骤是________

3)实验中误差产生的原因有__________________________。(写出两个原因)

4)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点ABCDE,测出各点之间的距离如图所示。使用交流电的频率为f,则计算重锤下落的加速度的表达式a________。(用s1s2s3s4f表示)

 

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如图,abcd是一圆形区域,处于匀强电场中,并与电场方向平行。大量电子从圆形的中心O,以相同速率v向各个方向发射,电子从圆形边界上的不同点射出,其中到达a点的电子速度恰好为零,不计电子的重力,下列判断正确的是

A. 在圆形边界上c点电势最高

B. 到达c点的电子电势能最小,速率是2v

C. 到达bd两点的电子电势能相等,速率均是v

D. 到达bd两点的电子电势能可能不相等

 

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如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,若从水星与金星在一条直线上开始计时,天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1,金星转过的角度为θ2θ1θ2均为锐角),如图所示,则由此条件可求得的是

A. 水星和金星的质量之比

B. 水星和金星到太阳的距离之比

C. 水星和金星绕太阳运动的周期之比

D. 水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比

 

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