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如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道,B...

如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道,BC段为一段粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,圆弧轨道上的P点距水平轨道B点高度差h=0.2m。一可视为质点的物块,其质量m=0.2 kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.5。工件质量M=0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。(取g=10 m/s2)。已知工件固定时,从P点无初速度释放物块,滑至C点时物块恰好静止。

1)求水平轨道BC段长度L

2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,从静止开始一起向左做匀加速直线运动。

①求F的大小;

②运动一段时间t后,使工件立刻停止运动(即不考虑工件减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道刚好落到C点,求力F作用于工件的时间t

 

(1)(2)①9.5N ② 【解析】 (1)当工件固定时,物块从P点运动到C点,由动能定理有: mgh=μmgL 解得 (2)①物块与工件相对静止做匀加速运动,分析物块受力如图, 可得 又由牛顿第二定律有:F合=ma 解得 a=gtanθ 由题中几何关系知 则 代入数据得 a=7.5m/s2 对工件与物块整体,由牛顿第二定律有 将a代入解得 F=9.5N ②工件停止运动后,物块做平抛运动,设运动初速度为v,运动时间为t',则有 , 其中 解得 v=5m/s 考虑工件与物块整体运动,有v=at,解得  
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静电场方向平行于x轴,其电势φx的分布可简化为如图所示的折线。一个带负电的粒子在电场从x1=1.0cm处由静止开始沿x轴做往返运动。已知带电粒子质量m=7.5×1021kg,带电量q=1.0×109C。忽略重力及相对论效应。求:

1)粒子在x轴上的运动区间范围;

2)粒子往返运动的周期。

 

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实验室新进一批合金丝,某同学想用实验测定合金丝材料的电阻率:

1)在用螺旋测微器测量合金丝的直径时,先将合金丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动______(选填“A”“B”“C”“D”),直到听见喀喀的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。从下图中的示数可读出合金丝的直径为________mm(该值接近多次测量的平均值)

2)用伏安法测合金丝的电阻Rx,已知合金丝接入电路长度为50cm,实验所用器材为:

电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)

电流表(00.6 A,内阻约0.1 Ω)

电压表(03 V,内阻约3 kΩ)

滑动变阻器R(020 Ω,额定电流2 A)

开关、导线若干。

该同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.02

0.06

0.15

0.20

0.29

0.35

0.47

 

由以上实验数据可知,他测量Rx是采用下图中的________(选填”)

3)这个同学在坐标纸上建立UI坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的5个坐标点。请在图中标出第57次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx________Ω(保留两位有效数字)

4)根据电阻定律可得到合金丝的电阻率ρ=_____________Ω·m(结果保留一位有效数字)

 

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甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。

1)实验步骤如下:

①甲用两个手指轻轻捏住量程为50.00cm的木尺上端,让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于0刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺,如图所示。

②甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为20.00cm,重力加速度g9.80 m/s2,则乙的反应时间为________。(结果保留2位有效数字)

2)基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若以相等时间间隔,在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是________(选填相等不相等”)

 

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如图所示,在一固定水平放置的铝环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在地面上。磁铁下落过程中从铝环中心穿过圆环,而不与铝环接触。若不计空气阻力,下列说法正确的是( 

A.磁铁下落过程中,圆环中的电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)

B.不考虑起始位置,磁铁下落过程中,磁铁的加速度始终小于g

C.磁铁下落过程中,磁铁的机械能不断减少

D.磁铁落地时的速率等于

 

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如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点。另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b,整个系统处于静止状态。若将b右移一小段,轻放于桌面后,系统仍处于静止状态,则后一种情况与前一种情况相比

A.OO的张力变大

B.物块b所受到的支持力变大

C.连接ab的绳的张力变大

D.物块b与桌面间的摩擦力变大

 

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