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如图所示,DB为水平粗糙轨道,倾斜光滑直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m...

如图所示,DB为水平粗糙轨道,倾斜光滑直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,DB与圆弧BCB点相切,轨道DB与轨道BC平滑连接,且在同一竖直平面内。一质量m=0.4kg的小物块,在与水平面成某一夹角的拉力F作用下,以v0=2m/s的初速度,由D点运动到A点,到达A点时速度为v=10m/s。立即撤掉外力F,小物块继续沿轨道AB运动,并恰好能冲到轨道BC的最高点C点。己知DA之间的距离L1=5mDB之间的距离L2=21m,小物块与轨道DB之间的动摩擦因数为0.2。重力加速度g10 m/s2

(1)求小物块受到的拉力F的最小值(结果保留1位有效数字)

(2)求倾斜轨道的高度

(3)求小物块从AC的运动时间

 

(1)5N (2)1.8m (3)4s 【解析】 (1)D→A过程,根据运动学方程: 解得: 根据牛顿第二定律: 则外力满足: 应用辅助角公式: 其中 当时,有最小值: (2)A→C过程应用动能定理: 解得: (3)如图所示,设BC斜面倾角为: 解得:, B→C过程根据牛顿第二定律: 根据运动学公式: 解得:, A →B过程物体做匀减速直线运动: 解得: 则A到C的运动总时间:  
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如图,在光滑绝缘水平面上有一直角三角形区域AOCAC上放置一个光滑绝缘材料制成的固定挡板,其长度AC=L,∠A=30°,现有一个质量为m,带电量为+q可视为质点的小球从A点以初速度v沿规定方向运动(不计小球重力)。现在AOC区域施加一个沿OC方向的匀强电场,则:

(1)小球从A点以初速度v沿AO方向(如图所示)运动,要使小球刚好能到达C点,小球到达C点之前没有和挡板发生碰撞,求电场强度的大小及小球到达C点时的动能。

(2)保持电场方向不变,改变小球速度方向,小球从A点在挡板右侧以初速度v沿AC方向(没有标出)运动,若小球从A点运动到C点的时间和第(1)问中小球从A点运动到C点的时间相同,求电场强度的大小。

 

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在某次实验技能比赛中,某团队利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为M,挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连.实验具体的做法是:先用力拉住B,保持AB静止,测出A的挡光片上端到光电门的距离h(h>>b);然后由静止释放BA下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,重力加速度为g

(1)A从静止开始下落h的过程中,验证以AB、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为________________(用题目所给物理量的符号表示)

(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,为减小对结果的影响,小明同学想到了以下一些做法,其中可行的是________

A.保持A下落的初始位置不变,测出多组t,算出多个平均速度然后取平均值

B.减小挡光片上端到光电门的距离h

C.增大挡光片的挡光宽度b

D.适当减小挡光片的挡光宽度b

(3)若采用本装置测量当地的重力加速度g,则测量值______真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)

 

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某科学探究小组的同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒,实验中使用半径相等的两小球AB,实验的主要步骤如下:

A.用天平测得AB两球的质量分别为m1m2

B.如图所示安装器材,在竖直木板上记下O(与置于C点的小球球心等高),调节斜槽使其末端切线水平

C.在末端C处先不放球B,将球A从斜槽上的适当高度由静止释放,球A抛出后撞在木板上的平均落点为P

D.再将球B置于C点,让球A从斜槽上同一位置静止释放,两球碰后落在木板上的平均落点为MN

E.用刻度尺测出三个平均落点到O点的距离分别为hMhPhN

回答下列问题:

(1)为减小实验误差,AB两球的质量m1m2应满足的大小关系是m1_____m2(填“大于”、“等于”或“小于”)

(2)上述实验中,碰后B球的平均落点位置应是_____(填“M”或“N)

(3)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式___________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的.

 

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如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于轴上的PQ两点,其位置关于坐标原点O对称,圆弧曲线是个以O点为圆心的半圆,c点为半圆与轴的交点,b两点为一平行于轴的直线与半圆的交点,下列说法正确的是(   

A. b两点的电势相同

B. b两点的场强相同

C. 将一个正电荷q沿着圆弧从点经c点移到b点,电势能先增加后减小

D. 将一个正电荷q放在半圆上任一点,两电荷对q的作用力大小分别是F1F2,则为一定值

 

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24届冬季奥林匹克运动会将于202224日至220日在北京和张家口举行.跳台滑雪是比赛项目之一,利用自然山形建成的跳台进行,某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则

A.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,速度方向也不同

B.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,但速度方向相同

C.运动员在空中经历的时间是

D.运动员落到雪坡时的速度大小是

 

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