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甲图为某研究小组研究小球对轨道压力的装置原理图.在同一竖直平面内两正对着的相同半...

甲图为某研究小组研究小球对轨道压力的装置原理图.在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道相隔一定的距离x,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,为了测试小球对轨道的压力,今在最低点与最高点各放一个压力传感器,并通过计算机显示出来,当轨道距离x变化时,记录两点压力差ΔFN与距离x的数据、作出ΔFNx图象如乙图所示.(不计空气阻力,g10 m/s2)求:

(1)小球的质量和半圆轨道的半径;

(2)若小球在最低点B的速度为20 m/s,为使小球能始终沿光滑轨道运动,ΔFN的最大值.

 

(1)0.1kg,2m (2)21N 【解析】 小球在运动过程中,机械能守恒,分别对小球在AB两点时进行受力分析,结合图象列出在这两点的压力差的关系式,结合图象中的截距,可得知小球的质量,从而可计算出轨道的半径.从B到A,由机械能守恒定律求出小球到达A点的速度,在A点,由牛顿第二定律、第三定律结合求得ΔFN的最大值. (1)设轨道半径为R,由机械能守恒定律: ① 在B点: ② 在A点: ③ 由①②③式得:两点的压力差 ④ 由图象得:截距6mg=6 N,得 m=0.1 kg ⑤ 由④式可知:因为图线的斜率 所以 R=2 m ⑥ (2)在A点不脱离轨道的条件为: ⑦ 由①⑥⑦三式和题中所给已知条件解得: x≤15 m ⑧ 代入④得:
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某实验小组的同学在学校实验室中发现一电学元件,该电学元件上标有最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V”,同学们想通过实验描绘出该电学元件的伏安特性曲线,他们设计的一部分电路如图所示,图中定值电阻R=1kΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10kΩ;电源电动势E12V,内阻不计。

1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:

A.阻值0200Ω,额定电流0.3A

B.阻值020Ω,额定电流1A

应选的滑动变阻器是___(选填“A”“B”)。

正确连线后,测得数据如表:

次数

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

U/V

0.00

3.00

6.00

6.16

6.28

6.32

6.36

6.38

6.39

6.40

I/mA

0.00

0.00

0.00

0.06

0.50

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

 

2)由以上数据分析可知,电压表应并联在M_______(选填OP)之间。

3)在图中将电路图补充完整。

______

4)从表中数据可知,该电学元件的电阻特点是:_______________

 

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某同学用如图1所示装置,通过半径相同的AB两球的碰撞来验证动量守恒定律.

1)实验中必须要求的条件是______ 

A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同

D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量______

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点PO点的距离

BA球与B球碰撞后,测量A球落点MO点的距离

CA球与B球碰撞后,测量B球落点NO点的距离

D.测量A球或B球的直径

E.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)

F.测量释放点G相对于水平槽面的高度

G.测量水平槽面离地的高度

3)某次实验中得出的落点情况如图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为___________

 

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A.电场方向沿A指向B B.电场强度大小为

C.小球下落高度 D.此过程增加的电势能等于

 

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某兴趣小组遥控一辆玩具车,使其在水平路面上由静止启动,在前2 s内做匀加速直线运动,2 s末达到额定功率,2 s14 s保持额定功率运动,14 s末停止遥控,让玩具车自由滑行,其vt图象如图所示.可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变,已知玩具车的质量为m=1kg,取g=10 m/s2,则(  )

A.玩具车所受阻力大小为2 N

B.玩具车在4 s末牵引力的瞬时功率为9 W

C.玩具车在2 s10 s内位移的大小为39 m

D.玩具车整个过程的位移为90 m

 

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我国已掌握半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现嫦娥飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,a点无动力滑入大气层,然后经b点从c,再经d点从e跃入实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,与地心的距离为R,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G. 则返回器

A.b点处于失重状态 B.ace点时的动能相等

C.d点时的加速度大小为 D.d点时的速度大小

 

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