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某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生保护动物,他对此行为表示强烈造责,为了...

某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生保护动物,他对此行为表示强烈造责,为了教育其他同学不要玩弹弓,他想用学过的物理知识来实际测量它的威力。于是他准备了一个节目中类似的弹弓(如图甲),它每侧固定有两根完全相同的橡胶管。金属弹珠质量为10g,直径为10mm.

(1)他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律,为了验证猜想进行了实验。由于实验室的传感器量程较小,于是他取其中一根橡胶管进行实验,通过传感器拉动橡皮管,记下它每一次的长度L及对应的拉力F大小,并在坐标纸画出图乙所示的图像.

为了便于研究,他在老师的启发下将原图像拟合成如图丙所示,请你根据图像,计算出该单根橡胶管的原长L0=__________,劲度系数k=__________.

(2)同学查阅资料发现,当弹丸发射后的比动能(动能与最大横截面积的比值)超过1.8J/cm2就可被认定为枪支,并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E=kx2.在一次测试中弹弓每侧的橡皮管组拉至49cm.请你估算弹珠离开弹弓时的比动能____________________(π3,结果保留两位有效数字)

 

34cm70N/m4.2J/cm2 【解析】 试题在F-L图象中,斜率代表橡胶管的劲度系数;根据胡克定律F=kx求得弹簧的原长;根据,求得金属珠的动能,即可求得比动能. (1)由图线可知; 设橡胶管的原长为,当时,,解得; (2)当弹弓拉到49cm时,由机械能守恒,弹珠的比动能.  
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考点分析:
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如图所示,足够长且间距为L的平行金属导轨水平放置,处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。质量均为m、接入电阻均为R的金属棒abcd放在导轨上且与导轨垂直,金属棒与导轨间的动摩擦因数均为,用大小等于1.5mg的水平恒力F向右拉金属棒cd,金属棒cd相对于导轨的位移为时速度达到最大,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻,重力加速度为g,下列说法正确的是( 

A. 恒力F作用的一瞬间,金属棒cd的加速度大小等于

B. 恒力F作用一段时间后,金属棒ab会向右运动

C. 金属棒cd运动的最大速度大小为

D. 金属棒cd从开始运动到速度达到最大经过的时间

 

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如图所示,三条长直导线abc都通以垂直纸面的电流,其中ab两根导线中电流方向垂直纸面向外.o点与abc三条导线距离相等,且处于ocab。现在o点垂直纸面放置一小段通电导线,电流方向垂直纸面向里,导线受力方向如图所示.则可以判断( 

A. o点处的磁感应强度的方向与F相同

B. 长导线c中的电流方向垂直纸面向外

C. 长导线a中电流I1小于b中电流I2

D. 长导线c中电流I3小于b中电流I2

 

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已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0,地球可视为质量分布均匀的球体,其自转的角速度大小为,在地球赤道上有深度为hh远小于地球半径R)的竖井,赤道地面上竖立着高度为h的井架。现有ABCD四个质量均为m的物体,物体A位于竖井底部,物体B位于赤道地面上,物体C位于井架顶端,物体D位于距地球表面高度为H的地球同步卫星上,如图所示。下列关于这四个物体的叙述正确的是( 

A. 物体B受到地球的万有引力比物体D受到的大,二者都绕地心做匀速圆周运动,向心力大小相等

B. 物体ABC都绕地心做匀速圆周运动,它们受到的重力都小于地球对他们的万有引力

C. 物体A受到地球的万有引力比物体B受到的小,比物体C受到的大

D. 物体C的线速度大于物体D的线速度

 

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将质量均为M=1kg的编号依次为1,2,…6的梯形劈块靠在一起构成倾角α=37°的三角形劈面,每个梯形劈块上斜面长度均为L=0.2m,所有劈均不固定在水平面上,如图所示。质量m=1kg的小物块A与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5,斜面与地面的动摩擦因数均为μ2=0.3,假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.现使A从斜面底端以平行于斜面的初速度v0=4.5m/s冲上斜面,g =10m/s2sin37°=0.6,cos370=0.8.下列说法正确的是

A. 物块上滑到3号劈时,劈开始相对水平面滑动

B. 物块上滑到4号劈时,劈开始相对水平面滑动

C. 物块上滑到5号劈时,劈开始相对水平面滑动

D. 物块上滑到6号劈时,劈开始相对水平面滑动

 

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某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为定值电阻,薄片PQ为两相互绝缘的金属极板。当对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在PQ间距增大过程中(   

A. PQ两板构成电容器的电容增大

B. M点的电势比N点高

C. P板电荷量增大

D. PQ两板间的场强增大

 

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