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如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对...

如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ37º,半径r2.5mCD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E2×105NC、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m5×102kg、电荷量q=+1×106C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v03 ms冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g10 ms2sin37º0.6cos37º0.8

1)求弹簧枪对小物块所做的功;

2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度.

 

(1)Wf=0.475J (2)s=0.57m 【解析】 试题(1)设弹簧枪对小物体做功为Wf,由动能定理即可求解; (2)对小物体进行受力分析,分析物体的运动情况,根据牛顿第二定律求出加速度,结合运动学基本公式即可求解. 【解析】 (1)设弹簧枪对小物体做功为Wf,由动能定理得Wf﹣mgr(l﹣cosθ)=mv02① 代人数据得:Wf=0.475J ② (2)取沿平直斜轨向上为正方向.设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1, 由牛顿第二定律得:﹣mgsinθ﹣μ(mgcosθ+qE)=ma1③ 小物体向上做匀减速运动,经t1=0.1s后,速度达到v1,有:v1=v0+a1t1④ 由③④可知v1=2.1m/s,设运动的位移为s1,有:sl=v0t1+a1t12⑤ 电场力反向后,设小物体的加速度为a2,由牛顿第二定律得: ﹣mgsinθ﹣μ(mgcosθ﹣qE)=ma2⑥ 设小物体以此加速度运动到速度为0,运动的时间为t2,位移为s2,有: 0=v1+a2t2⑦ s2=v1t2+a2t22⑧ 设CP的长度为s,有:s=s1+s2⑨ 联立相关方程,代人数据解得:s=0.57m 答:(1)弹簧枪对小物体所做的功为0.475J; (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,CP的长度为0.57m.
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考点分析:
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热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的特性曲线,要求曲线尽可能完整,测量误差尽可能小.

其他备用的仪表和器具有:保温杯和热水(图中未画出)、温度计、电源、多用电表、电压表、滑动变阻器(0~20Ω)、开关、导线若干.

先使用多用电表粗测常温下热敏电阻的阻值,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现指针偏转角度太大因此需选择___倍率的电阻档(选填“×10”“×1k”),欧姆调零后再进行测量,示数如图(A)所示,测量值

_______Ω

②a.用多用电表代替毫安表使用,请在实物图(B)上完成连线_________

b.热敏电阻和温度计插入带塞的空保温杯中,往保温杯中注入适量冷水,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使多用电表的示数为100mA,记录______________的示数;

c.往保温杯中加入少量热水,待温度稳定后,__________________,使多用电表的示数仍为100mA,记录温度计和电压表的示数;

d.重复步骤c,测得多组数据;

e.绘出热敏电阻的电压温度关系图线如图(C)

由图线可知该热敏电阻常温(25℃)下的阻值R0=_________Ω (保留3位有效数字)

 

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为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1Δt2都可以被测量并记录,滑行器同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m。回答下列问题:

1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?

答:_____________________

2)若取M0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________

Am5 g Bm15 g Cm40 g Dm400 g

3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,写出该加速度的表达式:____________。(用Δt1Δt2Dx表示)

 

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如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置,整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中.当金属杆ab中通有从ab的恒定电流I时,金属杆ab保持静止.则磁感应强度方向和大小可能为(  )

A.竖直向上,

B.平行导轨向上,

C.水平向右,

D.水平向左,

 

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如图所示,质量为m的物体在斜向上的传送带上由静止释放.传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速斜向上运动.物体在传送带上运动一段时间后与传送带保持相对静止.对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的是(  )

A.物体克服重力做的功为mv2

B.合外力对物体做的功为mv2

C.物体和传送带之间由于摩擦而产生的热量为mv2

D.摩擦力对物体做的功等于物体机械能的增量

 

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如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进人地球同步轨道,则( )

A.该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/s

B.卫星在同步轨道II上的运行速度大于7. 9 km/s

C.在轨道I上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度

D.卫星在Q点通过加速实现由轨道I进人轨道II

 

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