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一质量为6kg的木板B静止于光滑水平面上,质量为6kg的物块A放在B的左端,另一...

一质量为6kg的木板B静止于光滑水平面上,质量为6kg的物块A放在B的左端,另一质量为m=1kg的小球用长为L=0.8m的轻绳悬挂在固定点O上,将轻绳拉直至水平位置后,由静止释放小球,小球在最低点与A发生正碰,碰后AB上滑动,恰好未从B的右端滑出,在此过程中,由于摩擦AB组成的系统产生的内能E=1.5J,不计空气阻力,物块与小球可视为质点,g10m/s2,求:

1)小球与物块A碰撞前瞬间轻绳上的拉力F的大小。

2)木板B的最终速度v是多大?

3)若AB之间的动摩擦因数μ=0.1,则AB的左端滑到右端所用时间t是多少?

 

(1)30N (2) 0.5m/s (3) 0.5s 【解析】 (1)设小球下摆至最低点时,速度的大小为v0,则小球下摆的过程根据动能定理有 到达最低点时有 解得 N (2)木块A在木板B上滑行的过程,A、B组成的系统动量守恒,设A与小球碰后的瞬时速度为v1,AB最终共同运动的速度为v ,由动量守恒定律得 由能量守恒守恒有 解得 v =0.5m/s,v1=1m/s (3)对A由动量定理有 解得: t=0.5s  
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考点分析:
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某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,实验室备选了如下器材:

A.电流表A1,量程为10mA,内阻r1=50Ω

B.电流表A2,量程为0.6A,内阻r2=0.2Ω

C.电压表V,量程为6V,内阻r3约为15kΩ

D.滑动变阻器R,最大阻值为15Ω,最大允许电流为2A

E.定值电阻R1=5Ω

F.定值电阻R2=100Ω

G.直流电源E,电动势为6V,内阻很小

H.开关一个,导线若干

I.多用电表一个

J.螺旋测微器、刻度尺

1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图甲所示,则金属丝的直径D=________mm

2)实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻,如图乙所示,则金属丝的电阻为_____Ω

3)在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____

4)电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,则该金属丝电阻的表达式___________(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。

 

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用如图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz.平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次.

(1)在验证“质量一定,加速度与合外力的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象,其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能有_____

A.木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)

B.木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)

C.砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量(即

D.砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量

(2)实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示,图中为相邻的计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车运动的加速度_____.(结果保留3位有效数字)

(3)小车质量一定,改变砂桶中沙子的质量,砂桶和沙子的总质量为,根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示,则小车的质量_____.(g=10m/s2

 

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如图所示,光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°,斜面上放置一矩形导体线框abcd其中ab边长L1=0.5m,bc边长为L2线框质量m=1kg、电阻R=0.4Ω,有界匀强磁场的磁感应强度为B=2T,方向垂直于斜面向上,ef为磁场的边界,且ef//MN导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10N作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行。已知导线框刚进入磁场时做匀速运动,且进入过程中通过导线框某一截面的电荷量q=0.5C,则下列判断正确的是

A. 导线框进入磁场时的速度为2m/s

B. 导线框bc边长为L2=0.1m

C. 导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4m

D. 导线框进入磁场的过程中产生的热量为1J

 

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如图(a)所示,A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L,两板加电压后板间的电场可视为匀强电场.现在A、B两板间加上如图(b)所示的周期性的交变电压t=0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度射入电场忽略粒子的重力则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是( )

A.粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动

B.粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动

C.只要周期T和电压的值满足一定条件粒子就可沿与板平行的方向飞出

D.粒子不可能沿与板平行的方向飞出

 

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如图所示,固定平行的长直导轨MN放置于匀强磁场中,导轨间距L=1m,磁感应强度B=5T,方向垂直于导轨平面向下,导体棒与导轨接触良好,驱动导体棒使其在磁场区域运动,速度随时间的变化规律为v=2sin10πt(m/s),导轨与阻值为R=9Ω的外电阻相连,已知导体棒的电阻为r=1Ω,不计导轨与电流表的电阻,则下列说法正确的是

A.导体棒做切割磁感线运动,产生频率为5Hz的正弦交流电

B.导体棒产生的感应电动势的有效值为10V

C.交流电流表的示数为0.5A

D.0时间内R产生的热量为0.45J

 

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