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光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内,与水平轨道CE连接。水平轨道的CD段光滑、DE段...

光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内,与水平轨道CE连接。水平轨道的CD段光滑、DE段粗糙。一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上,弹簧处于自然长度另一端恰好在D点。将质量为m的物块从顶端F点静止释放后,沿圆弧轨道下滑。物块滑至D点后向左压缩弹簧。已知圆弧轨道半径为R =L,物块与DE段水平轨道的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g,物块可视为质点。求:

 

1)物块第一次经过E点时对圆弧轨道的压力多大

2)若物块不能与弹簧相碰,设物块从E点到运动停止所用的时间为t,求R得取值范围及tR的关系式。

3)如果物块能与弹簧相碰,但不能返回道圆弧部分,设压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求R的取值范围及EpR的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。

 

(1)(2)R=0.2L (3)0.2L≤R≤0.4L 【解析】试题分析:根据机械能守恒定律求出物块第一次经过E点时的速度.物块经过E点时,由重力和轨道的支持力的合力提供向心力,根据牛顿运动定律求解物块第一次经过E点时对轨道的压力.设物块恰好不能与弹簧相碰时,圆弧轨道半径为R1,从F到D由动能定理解得R1,得出物块不能与弹簧相碰R必须满足的条件以及物块要能与弹簧相碰R必须满足的条件,设物块恰好到达E点时,圆弧轨道半径为R2,从F到E由动能定理求范围. (1)从F到E对物块由动能定理有: ,解得 在E点对物块由牛顿第二定律有,解得 由牛顿第三定律有 (2)设物块恰好不能与弹簧相碰时,圆弧轨道半径为 从F到D由动能定理有: ,解得: 则物块不能与弹簧相碰R必须满足 对物块由牛顿第二定律有: 解得 则物块从E点到运动停止所用的时间为 (3)由(2)可知物块要能与弹簧相碰, 设物块恰好到达E点时,圆弧轨道半径为 从F到E由动能定理有: ,解得 则R的范围是: 从F点到弹簧压缩得最短,对物块与弹簧组成的系统,由能量守恒定律有: ,解得  
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假设某星球表面上有一倾角为的固定斜面,一质量为的小物块从斜面底端以速度9m/s沿斜面向上运动,小物块运动1.5s时速度恰好为零.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为0.25,该星球半径为

),试求:

1)该星球表面上的重力加速度g的大小;

2)该星球的第一宇宙速度.

 

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材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为压阻效应,利用这种效应可以测量压力大小,若图1为某压敏电阻在室温下的电阻——压力特性曲线,其中RFRO分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值,为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF.请按要求完成下列实验.

1设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图2的虚线框内画出实验电路原理图______(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×l02~0.8×l02N,不考虑压力对电路其它部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下:

A.压敏电阻,无压力时阻值Ro= 6000Ω

B.滑动变阻器R,全电阻约200Ω

C.电流表,量程2. 5mA,内阻约30Ω

D.电压表,量程3V,内阻约3kΩ

E.直流电源E,电动势3V,内阻很小

F.开关S,导线若干

2正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33mA,电压表的示数如图3所示,则电压表的读数为____V

3此时压敏电阻的阻值为____Ω;结合图1可知待测压力的大小F=____N.(计算结果均保留两位有效数字)

 

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如图,导热的圆柱形气缸放置在水平桌面上,横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h。现使环境温度缓慢降为T/2

当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?

保持环境温度为T/2不变,在砝码盘中添加质量为△m的砝码时,活塞返回到高度为h处,求大气压强p0

 

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某同学在研究性学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示,利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的距离s,则下列运算公式中错误的是(    )

地球半径

R=6400km

月球半径

r=1740km

地球表面重力加速度

g0=9.80m/s2

月球表面重力加速度

g′=1.56m/s2

月球绕地球转动的线速度

v=1km/s

月球绕地球转动周期

T=27.3

光速

c=2.998×105 km/s

用激光器向月球表面发射激光光束,经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号

 

 

A.     B.

C.     D.

 

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如图所示,不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,AB的质量分别是2mm.劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在水平面上,另一端与物体A相连,倾角为θ的绝缘斜面处于沿斜面向上的匀强电场中.开始时,物体B受到沿斜面向上的外力F=3mgsinθ的作用而保持静止,且轻绳恰好伸直.现撤去外力F,直到物体B获得最大速度,且弹簧未超过弹性限度,不计一切摩擦.则在此过程中

A. 物体B所受电场力大小为

B. B的速度最大时,弹簧的伸长量为

C. 撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为

D. 物体A、弹簧和地球组成的系统机械能增加量等于物体B和地球组成的系统机械能的减少量

 

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