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如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x.与滑块B(可视为质点)相...

如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x.与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点.水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度,当B到达最低点时,细线恰好被拉断,BA右端的上表面水平滑入.A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力.已知A的质量为2mB的质量为mAB之间动摩擦因数为μ;细线长为L、能承受的最大拉力为B重力的5倍;A足够长,B不会从A表面滑出;重力加速度为g

(1)求B的初速度大小v0和细线被拉断瞬间B的速度大小v1

(2)A与台阶只发生一次碰撞,求x满足的条件;

(3)x在满足(2)条件下,讨论A与台阶碰撞前瞬间的速度.

 

(1) (2) (3)(i)当即时, (ii)当即时, 【解析】 (1)滑块B从释放到最低点,机械能守恒,有: ① 在最低点,由牛顿运动定律: ② 又: ③ 联立①②③得: (2)设A与台阶碰撞前瞬间,A、B的速度分别为vA和vB, 由动量守恒 ④ 若A与台阶只碰撞一次,碰撞后必须满足: ⑤ 对A应用动能定理: ⑥ 联立④⑤⑥解得: ⑦ 即A与台阶只能碰撞一次的条件是: (3)设x=时,A左端到台阶板前瞬间,A、B恰好达到共同速度, 由动量守恒 ⑧ 对A应用动能定理: ⑨ 联立⑧⑨得: ⑩ (i)当即时,AB共速后A与挡板碰撞. 由⑧可得A与台阶碰撞前瞬间的速度: ⑩ (ii)当即时,AB共速前A就与台阶碰撞, 对A应用动能定理: A与台阶碰撞前瞬间的速度:  
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如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L = 0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=300,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s = 10m,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处,在t= 0时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良好,滑至导轨底端被环卡住不动g取10m/s2,求:

(1)棒运动到磁场上边界的时间;

(2)棒进入磁场时受到的安培力;

(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.

 

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某同学用如图(a)所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值.将电阻箱接入ab之间,闭合电键S,适当调节滑动变阻器R后保持滑片位置不变,改变电阻箱的阻值R,得到多组电压表的示数UR的数据,并绘出的U-R图象如图(b)所示.

(1)请用笔画线代替导线,根据电路图在图(c)中画出缺少的两根导线________

(2)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为5.0V,利用图(b)中的UR图象可得Rx___Ω.(保留两位有效数字).

(3)使用较长时间后,电源的电动势可认为不变,但其内阻增大,若仍使用该装置和图(b)中的UR图象来测定某一电阻,则测定结果将________(选填偏大”、“偏小不变”) .若仍想使用该电路和(b)中测绘的UR关系图像测量电阻,则需对电路进行简单修正:将电阻箱的阻值调到10Ω,并接入a、b之间,调整滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数为________V,之后保持滑动变阻器阻值不变,即可用原来的方法继续测量电阻.

 

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某物理兴趣小组为验证动能定理测当地的重力加速度,采用了如图甲所示的装置,其中m1=50gm2=150g.开始时保持装置静止,然后释放物块m2m2可以带动m1拖着纸带打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,只要证明,即可验证动能定理,同时也可测出重力加速度的数值,其中hm2的下落高度,v是对应时刻m1m2的速度大小.某次实验打出的纸带如图乙所示,0是打下的第一个点,两相邻点间还有4个点没有标出,交流电频率为50Hz.(以下计算结果均保留三位有效数字)

(1)系统的加速度大小为______ m/s2,在打点0~5的过程中,系统动能的增量E1= ______ J

(2)某同学作出的图象如图丙所示,若忽略一切阻力的情况下,则当地的重力加速度g= ______ m/s2

 

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如图所示,有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场(边界上有磁场),其边界为一边长为L的正三角形,ABC为三角形的顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度vAB边上某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出.则(  )

A. |PB|< B. |PB|<

C. |QB|≤ D. |QB|≤

 

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如图甲所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n1 : n2 = 3 : 1,且分别接有阻值相同的电阻R1R2R1=R2=100Ω,通过电阻R1瞬时电流如图乙所示,则此时(   )

A. 用电压表测量交流电源电压约为424 V

B. 图乙交流电瞬时值表达式为0.6sin0.2tA

C. 交流电源的功率180 W

D. R1R2消耗的功率之比为1:3

 

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