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如图所示,半径为R的光滑绝缘半圆形轨道BPD位于竖直平面内,P为与圆心登高的点,...

如图所示,半径为R的光滑绝缘半圆形轨道BPD位于竖直平面内,P为与圆心登高的点,D为最高点,其下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,水平轨道的BC段粗糙且BC=RAC段光滑,竖直线BD的左侧轨道处在水平向右的匀强电场中,电场强度,现有一质量为m、带+q的小滑块(质点). 第一次从A点由静止释放,在小滑块到达C点时即撤去电场,小滑块恰好能滑到P点;第二次从A点静止释放小滑块,在小滑块到达C点时保持电场强度大小不变方向变为竖直向上(半圆形轨道BPD也在该电场中),小滑块恰好能滑到D点,求:

1)小滑块与BC段的动摩擦因数

2AC段的长度L

3)小滑块从D点落在水平轨道上到B点的距离。

 

(1)μ=0.5(2) L=3R(3)x=2R 【解析】 (1)第一次小滑块恰好滑到P,从A到P由动能定理知 ① 第二次从A到D由动能定理知 ② 在D点有 ③ 联立以上①②③并代入得 μ=0.5 (2)由①式代入E、μ得 L=3R (3)由上得 小滑块从D点落在水平轨道上到B点的过程做类平抛运动,加速度为 竖直方向有 水平方向有 联立解得 即小滑块从D点落在水平轨道上到B点的距离为2R。  
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考点分析:
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如图所示,半圆形竖直光滑轨道bc固定在水平地面上,轨道半径R0.6m,与水平粗糙地面ab相切,质量m20.2kg的物块B静止在水平地面上b点,另一质量m10.6kg物块Aa点以v010m/s的初速度沿地面滑向物块B,与物块B发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起,之后冲上半圆轨道,到最高点c时,两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力.已知ab两点间距L3.6mAB均可视为质点,空气阻力不计,g10m/s2.求:

1)物块AB刚碰后一起运动的速度v

2)物块A和地面间的动摩擦因数μ

 

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如图所示,半径R1.6 m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与传送带相切于B点,水平传送带上AB两端点间距L16 m,传送带以v010 m/s的速度顺时针运动,将质量m1 kg的小滑块(可视为质点) 放到传送带上,滑块与传送带间的动摩擦因数μ0.4,取g10 m/s2.

(1)将滑块在传送带A端由静止释放,求滑块由释放到第一次经过B端的过程中:

所需时间;

因放上滑块,电机对传送带多做的功;

(2)若滑块仍由静止释放,要想滑块能通过圆轨道的最高点C,求滑块在传送带上释放的位置范围。

 

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如图所示,一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg,他在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑,AB为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8m(计算中取g=10m/s2sin53°=0.8cos53°=0.6):

1)小孩平抛的初速度;

2)小孩从离开平台到A点所用的时间;

3)若小孩运动到轨道最低点O时的速度为m/s,则小孩对轨道的压力为多少?

 

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如图足够长的固定斜面倾角θ=37°。一个物体以v0=4m/s的初速度从斜面A点处沿斜面向上运动。物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25。(取g=10m/s2sin37°=0. 6cos37°=0. 8)。求:

1)物体沿斜面上滑时的加速度;

2)物体沿斜面上滑的最大距离;

3)物体从最高点返回到A点时的速度大小。

 

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一细而均匀的导电材料,截面为同心圆环,如图1所示,此材料长约3cm,电阻约为100,已知这种材料的电阻率为.欲测量该样品的内径,但内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:

A.20分度的游标卡尺;

B.螺旋测微器;

C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω)

D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω)

E.滑动变阻器R1(010Ω,额定电流2A)

F.直流电源E(电动势为12V,内阻很小)

G.上述导电材料R2(长约为3cm,电阻约为100Ω)

H.开关一只,导线若干。

请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:

(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示,其示数L=______cm,用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示,其示数D=__________mm.

(2)4是实验测量电路一部分,为了多测几组数据,请在图上补全测量电路(所需仪器在题中给的器材中选取,用常用的电路符号代替)____________.

(3)为了得到样品的内径d,实验中还需要得到的一组测量值是______________(用字母表示且要说明相应字母的含义).

(4)用已知的物理量字母和所测得的物理量的字母表示样品的内径d=_____________.

 

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