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如图所示,长度L=2m的水平轨道AB与傾角θ=37°的光滑固定倾斜轨道CD间用一...

如图所示,长度L=2m的水平轨道AB与傾角θ=37°的光滑固定倾斜轨道CD间用一段半径R=1m的光滑圆弧形轨道BC平滑连接(相切),并在倾斜轨道顶端D处固定一块垂直于轨道的挡板。现使一个质量m=0.8kg的小滑块(视为质点)在水平向右的恒力F作用下,从水平轨道左端A由静止开始沿轨道运动,已知小滑块与轨道AB段间的动摩擦因数µ=0.25,滑块到达D点与挡板发生碰撞过程中无机械能损失。第一次与挡板碰撞后,小滑块沿轨道回到水平轨道AB的中点时速度恰好为零。取sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2。求:

1)该水平恒力的大小F

2)小滑块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小υ以及小滑块与挡板碰撞前瞬间的最小速度υmin(结果可保留根号);

3)小滑块与挡板第三次碰撞后返回水平轨道向左运动的最远位置到B点的距离x以及小滑块在水平轨道AB段运动的总路程s

 

(1) 6N (2) m/s (3) 6m 【解析】 (1)对小滑块从A点由静止开始沿轨道运动到第一次回到水平轨道AB的中点的过程,由动能定理有: , 解得: ; (2)由于,故小滑块在倾斜轨道上做匀速直线运动,对小滑块第一次从A点运动至 D点的过程,由动能定理有: 解得: 经分析可知,小滑块最终在BCD间往复运动,在B点的速度为零,小滑块碰撞挡板的最小速度等于在轨道 BCD间往复运动时经过C点时的速度,由动能定理有: 解得: ; (3)设小滑块与挡板第二次碰撞后返回AB段向左运动的最远位置到B点的距离为x′,由动能定理有: , 解得: , 同理可得: , 设小滑块在水平轨道AB上运动的总路程为s,由能量守恒定律有: , 解得: ;  
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如图所示,水平放置的两块长直平行金属薄板a .b间的电势差为Ub板下方足够大的空间内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从贴近a板的左端以大小为v0的初速度水平射入板间的匀强电场,然后从狭缝P垂直进人匀强磁场,最后粒子回到b板上与P点距离为LQ(图中未标出,粒子打到b板后被吸收)。粒子重力不计。求:

(1)粒子穿过狭缝P时的速度大小v

(2)匀强磁场的磁感应强度大小B

 

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一小物块(视为质点)在方向竖直向上、大小F=4N 的恒定拉力作用下从地面上的A 点由静止开始上升,经时间t1=3 s到达B点时立即撤去拉力,撤去拉力后物块经时间t2=3s 恰好落回地面。取g= 10 m/s2 ,空气阻力不计。求:

1)物块的质量m以及物块到达B点时的速度大小υ

2)物块距离地面的最大高度H

 

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如图所示,AB为固定的粗糙绝缘竖直杆,△ABC为直角三角形,∠A=30° C点固定一个电荷量为Q的正点电荷。现将中间有小孔的带电小球穿过竖直杆,并从A点由静止释放,带电小球沿杆一直加速下滑,通过AB的中点P时的加速度大小为gg为重力加速度的大小)。已知杆的长度为2L,小球的质量为m,电荷量为q,静电力常量为k

1)小球与杆间的动摩擦因数μ

2)小球刚到达B端时的加速度大小a

 

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用伏安法测定一个待测电阻(阻值约为200Ω)的阻值,要求结果尽可能准确.实验室提供如下器材:

A.电池组E(电动势3V,内阻不计);

B.电流表A1(量程015mA,内阻约为10Ω);

C.电流表A2(量程0300uA,内阻为1000Ω);

D.滑动变阻器R1(阻值范围020Ω,额定电流为2A);

E.电阻箱R2(阻值范围09999Ω,额定电流为1A);

F.开关S、导线若干.

1)将电流表A2与电阻箱R2串联,改装成一个量程为3.0V的电压表,需将电阻箱R2的阻值调到__

2)在方框中完整画出测量R阻值的电路图,并在图中标明器材代号_______

3)调节滑动变阻器R1两电流表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数为__mA,电流表A2的示数为__μA,测得待测电阻的阻值为__Ω(结果保留一位小数)

 

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某物理兴趣小组利用图示装置探究小车加速度与外力的关系,小车前端固定的力传感器可以测量轻绳的拉力大小F

1)将长木板放在水平桌面上,安装好实验装置,在平衡摩擦力的过程中,下列说法或做法正确的是_____

A挂上小吊盘

B.滑轮右侧的轻绳必须水平

C.轻推小车,使得与小车相连的纸带上打出的点迹均匀分布

2)平衡摩擦力后,保持小车的总质量不变,增加吊盘中的小砝码以改变轻绳的拉力大小,为了减小实验误差,________(选填“需要”或“不需要”)满足吊盘及盘中砝码的总质量远小于小车的总质量。

3)若某同学平衡摩擦力时木板的倾角过大,但其他步骤操作正确,增添吊盘中小砝码以探究加速度a与外力F的关系,得到的aF图线应为________________

A. B. C.D.

 

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