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如图所示,半径为R的水平圆盘可绕着过圆心O的竖直轴转动,在圆盘上从圆心O到圆盘边...

如图所示,半径为R的水平圆盘可绕着过圆心O的竖直轴转动,在圆盘上从圆心O到圆盘边缘开有一沿半径方向的光滑细槽.一根原长为R的轻弹簧置于槽内,一端固定在圆心O点,另一端贴放着一质量为m的小球,弹簧始终在弹性限度内.

1)若小球在沿槽方向的力F1作用下,在圆盘边缘随圆盘以角速度ω0转动,求F1的大小;

2)若圆盘以角速度ω1转动,小球被束缚在槽中距离圆盘边缘为xP点,此时弹簧的弹性势能为EP.解除束缚后,小球从槽口飞离圆盘时沿槽方向的速度大小为v,求此过程中槽对小球做的功W1

3)若圆盘以角速度ω2转动,小球在沿槽方向推力作用下,从圆盘边缘缓慢向内移动距离x到达P点.如果推力大小保持不变,求弹簧的劲度系数k以及此过程中推力做的功W2

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)小球在沿槽方向的力F1得作用下做圆周运动,由向心力公式有 (2)设小球从槽口飞出圆盘时的速度为,则根据运动的合成:,设在此过程中弹簧对小球做功为W,有动能定理有:,由于,解得 (3)当小球沿槽方向缓慢向内移动得距离为x1时,由向心力公式有,解得 由于F得大小不变,与x1无关,则有所以推力做的功  
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考点分析:
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如图所示,两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨间距为L,一端连接阻值为R的电阻.一金属棒垂直导轨放置,质量为m,接入电路的电阻为r.在金属棒中点对棒施加一个水平向右、平行于导轨的拉力,棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g

1)若金属棒以速度v0做匀速运动,求棒受到的拉力大小F1

2)若金属棒在水平拉力F2作用下,棒运动的速度v随时间t按余弦规律变化,如图乙所示,取水平向右为正方向,从t=0时刻开始到第一次运动到最右端时的距离为x.求此过程中通过电阻R的电荷量q

3)在(2)的情况下,求t=0tT的过程中,整个回路产生的热量Q以及拉力F2做的功W

 

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如图所示,水平地面上放有一长方形玻璃砖,光源S1发出与水平方向夹角为θ的一细束光,光线进入玻璃砖后经过一次反射从右侧面折射而出,恰好照到玻璃砖右侧地面上与S1关于玻璃砖对称的点S2.已知光线射入玻璃砖的位置到玻璃砖上表面的距离为a、玻璃砖左右两表面间的距离为b,真空中光速为c.求:

①玻璃砖的折射率n

②该束光在玻璃砖中传播的时间t

 

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两振动情况相同的波源S1S2的振动频率f=680Hz,在同一均匀介质中的传播速度v=340m/s.介质中一点P到波源S1的距离为0.3m,两列波在P点引起的振动总是加强的,则P点到波源S2的距离为________m;若两波源振动情况始终相反,相遇时________(选填不能)形成干涉图样.

 

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下列说法中正确的有   

A. 弹簧振子和单摆的固有周期均与重力加速度有关

B. 人体感觉器官可以直接感知电磁波

C. 5代移动通讯系统(5G)是通过纵波传递信息的

D. 装载了铷原子钟的北斗导航卫星在进行定位服务时要考虑相对论效应

 

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真空电阻蒸发镀膜是在真空室中利用电阻加热,将紧贴在电阻丝上的金属丝(铝丝)熔融汽化,汽化了的金属分子沉积于基片上形成均匀膜层.在一块面积为S的方形基片上形成共有k层铝分子组成的镀膜,铝膜的质量为m.已知铝的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA

求基片上每层铝分子单位面积内的分子数n

②真空气泵将真空室中的气体压强从p0=1.0×105Pa减小到p1=1.0×10-4Pa,设抽气后真空室中气体温度与抽气前相同,求抽气前后真空室中气体分子数之比.

 

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