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如图所示,半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上,质量m=1kg的滑...

如图所示,半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上,质量m=1kg的滑块B(可视为质点)从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下,质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上,其左端与固定台阶相距x,右端与圆轨道紧靠在一起,圆弧的底端与木板上表面水平相切.BA右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道,A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力,AB间动摩擦因数μ=0.1B始终不会从A表面滑出,取g=10m/s2,求:

1)滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力;

2)若A与台阶碰前,已和B达到共速,求从B滑上A到达到共同速度的时间;

3)若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞,求x应满足的条件以及木板A的最小长度.

 

 

(1) 72.5N,方向竖直向下 (2) 3.3s (3) 12.5m 【解析】 (1)滑块B由初位置到圆弧轨道底端: mg(h+R)=mv12 得 v1=5m/s 圆弧轨道最低点: FN-mg=m 得 FN=72.5N. 由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为72.5N,方向竖直向下 (2)B滑上A系统动量守恒: mv1=(M+m)v共. 对B: -μmgt=mv共-mv1 得 t≈3.3s (3)①B滑上A到A与台阶碰前:对A: μmgx=Mv22-0 对AB系统: mv1=mv3+Mv2. 且A与台阶只碰一次,需满足: Mv2≥mv3 得 x≥m≈1.6m. ②设最终AB共速为vAB,两者相对位移为L -μmgL=(M+m)vAB2-mv12. 分析可知:vAB越小,L越大,即x取m时,AB的末速度vAB=0. 此时 L=12.5m 所以木板A的至少长度为12.5m.  
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中国航天科工集团公司将研制时速达千公里级的高速飞行列车高速飞行列车是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力,通过磁悬浮减小摩擦阻力,实现超声速运行的运输系统.若某列高速飞行列车的质量为m=kg,额定功率为P=1.2×107W,阻力恒为Ff =4×104N,假设列车在水平面内做直线运动.

(1)若列车以恒定加速度a=5m/s2启动,则匀加速过程持续的时间;

(2)若列车以额定功率启动直到达到最大速度所用的时间为t0=100s,求列车在该过程的位移.

 

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某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻R,步骤如下:

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为________mm

(2)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值约为________Ω

(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R

电流表A1(量程04 mA,内阻约50 Ω)

电流表A2(量程010 mA,内阻约30 Ω)

电压表V1(量程03 V,内阻约10 kΩ)

电压表V2(量程015 V,内组约25 kΩ)

滑动变阻器R1(阻值范围015 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)

滑动变阻器R2(阻值范围02 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)

直流电源E(电动势4 V,内阻不计)

开关S,导线若干

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,电流表应选用________,电压表应选用_________,滑动变阻器应选用_________.(请填所选用器材的代号)并在线框中将电路图补充完整______

 

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装有拉力传感器的轻绳,一端固定在光滑水平转轴O,另一端系一小球,空气阻力可以忽略.设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲),通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是,在最低点时绳上的拉力大小是某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度.

(1)小明同学认为,实验中必须测出小球的直径,于是他用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d=_______mm.

(2)小军同学认为不需要测小球的直径.他借助最高点和最低点的拉力,再结合机械能守恒定律即可求得.小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号).

A.小球的质量m

B.轻绳的长度

C.小球运动一周所需要的时间T

(3)根据小军同学的思路,请你写出重力加速度g的表达式____________

 

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如图所示,MN下方有水平向右的匀强电场,半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心OMN上,一质量为m、可视为质点的、带电荷量为+q的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球从B点穿出后,始终在电场中运动,C(图中未画出)为小球在电场内水平向左运动位移最大时的位置.已知重力加速度为g,小球离开绝缘半圆管后的加速度大小为.则下列说法正确的是(    

A.匀强电场的电场强度大小为

B.小球在管道内运动到B点的加速度大小

C.小球从BC过程中做匀变速曲线运动,且水平方向位移为

D.小球在管道内由AB过程中的最大速度为

 

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(题文)某人身系弹性轻绳自高空P点自由下落,a点是弹性绳的原长位置,c是人所能到达的最低点,b是人静止悬挂时的平衡位置,把由P点到a点的过程称为过程Ⅰ,a点到c点的过程称为过程Ⅱ,不计空气阻力,下列说法正确的是

A. 过程中人的动量的改变量小于重力的冲量

B. 过程Ⅱ中人的动量的减少量的大小等于过程中重力的冲量的大小

C. 过程Ⅱ中人的动能逐渐减小到零

D. 过程Ⅱ中人的机械能的减少量等于过程中重力做功的大小

 

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