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质量为0.1kg的带正电小球处在竖直向上、范围足够大的匀强电场中,由地面静止起开...

质量为0.1kg的带正电小球处在竖直向上、范围足够大的匀强电场中,由地面静止起开始运动,6秒末电场突然消失,再经过6秒小球落回到出发点.不计空气阻力.重力加速度g10m/s2,取地面处的重力势能和电势能为零.求:

1)小球上升过程中小球电势能的变化量;

2)小球运动过程中的最大机械能和最大动能;

3)若6秒末原电场并未消失,而是大小不变,方向竖直向下,当小球的动能和重力势能相等时,小球离地的高度.

 

(1)小球上升过程中小球电势能的减小80J; (2)小球运动过程中的最大机械能为80J和最大动能为80J; (3)若6秒末原电场并未消失,而是大小不变,方向竖直向下,当小球的动能和重力势能相等时,小球离地的高度48m 【解析】 (1)小球电场力作用下上升过程中,根据牛顿第二定律有: 解得: 电场消失后加速度 a2=g, 在电场作用下的位移: 电场消失后: 且 a2=3a1 则: , △E电==﹣80J 电势能减小了80J; (2)电场力做的功等于机械能的变化: E机max=W电=80J 小球落回地面时动能最大,且电场消失后机械能守恒,所以地面处最大动能为80J; (3)6秒末小球速度 v1=a1t=20m/s 对应动能为 =20J 离地高度 对应重力势能60J 小球先上升,重力势能增大,动能减小,上升阶段动能和重力势能无法相等 小球下落过程中 且 得: h2=48m.  
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考点分析:
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扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为T0,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升2%时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压强立即减为p0,此时温度尚未下降.再经过一段时间,内部气体温度下降到T0.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:

1)当温度上升2%且尚未放气时,封闭气体的压强;

2)当温度下降到T0时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.

 

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如图甲所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒罩,在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s通过的水平位移依次是2.5cm7.5cm12.5cm17.5cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点.

1)请在图乙中描绘出蜡块4s内的轨迹.

2)求出玻璃管向右平移的加速度a

3)求t=3s时蜡块的速度大小及方向.

 

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某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,实验器材仅有一个理想电压表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学进行实验,测得的数据如表所示.

实验次数

1

2

3

4

5

RΩ

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

UV

1.00

1.19

1.27

1.31

1.35

U/RA

0.50

0.30

0.21

0.16

0.13

 

1)根据表中提供的数据,画出该同学的实验电路图____

2)根据表中提供的数据,若利用图象确定电池的电动势和内阻,则应作__图象;

AU          BRU          CR          DU

3)根据(2)中你选择的图象,电池的电动势是该图象的__,电池的内阻是该图象的__

 

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伽利略曾经提出和解决了这样一个问题:一根细绳悬挂在黑暗的城堡中,人们看不到它的上端,只能摸到它的下端.为了测出细绳的长度,可以在细绳的下端系一个金属球,使之在竖直平面内做小角度的摆动.

①在上述设想中,要达到测出细绳长度的目的,需要测量或知道的物理量是下列选项中的__(填序号字母).

A.金属球的质量m                            B.金属球的直径d

C.金属球全振动的次数n和对应的时间t      D.当地的重力加速度g

②利用①中测量或知道的物理量得到的细绳长度表达式为l=__

 

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某同学利用门电路设计了一个路灯自动控制门电路.天黑了,让路灯自动接通;天亮了,让路灯自动熄灭.图中RG是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著减小.R是可调电阻,起分压作用.虚线框内为门电路,它能将输入的高压信号转变为低压信号,或将低压信号转变为高压信号.J为路灯总开关控制继电器,它在获得高电压时才动作(图中未画路灯电路).

1)在图中虚线框内画出门符号_____

2)当天黑时,RG__,非门电路获得__电压,J得到__电压.(填);

3)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使得它在天色较黑时才会自动接通开关,应将R__(填)一些.

 

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