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图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,...

图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求:

1)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep

2)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在mm之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

 

(1)(2) 【解析】 (1)质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则 解得 弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由机械能守恒定律有 解得 (3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响,质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动,设经过t时间落到水面上,离OO′的水平距离为x1,由平抛运动规律有 解得 当鱼饵的质量为时,设其到达管口C时速度大小为v2,由机械能守恒定律有 解得 质量为m的鱼饵落到水面上时,设离OO′的水平距离为x2,则 解得 鱼饵能够落到水面的最大面积为  
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考点分析:
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如图所示,一个质量为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=5m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为5mg.管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g.求:

1)管第一次落地弹起时管和球的加速度;

2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度;

 

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如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置.他在气垫导轨上B处安装了一个光电门,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放.

1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d= ______ mm

2)下列实验要求不必要的是______ (填选项前字母).

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B.应使A位置与光电门间的距离适当大些

C.应将气垫导轨调节水平

D.应使细线与气垫导轨平行

3)改变钩码的质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出______图象(填t-F”“t2-F”“-F-F),若增大滑块的质量,则该图象的斜率将______(填增大”“减小不变),若增大滑块释放处到光电门的距离,则该图象的斜率将______(填增大”“减小不变).

 

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某小组同学用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω,为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻,且测量时要求通过金属丝的电流在0~0.5A之间变化.根据下列提供的实验器材,解答如下问题:

A、量程0.1A,内阻r1=1Ω的电流表A1

B、量程0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表A2

C、滑动变阻器R1全电阻1.0Ω,允许通过最大电流10A

D、滑动变阻器R2全电阻100Ω,允许通过最大电流0.1A

E、阻值为59Ω的定值电阻R3

F、阻值为599Ω的定值电阻R4

G、电动势为6V的蓄电池E   

H、电键S一个、导线若干

(1)根据上述器材和实验要求完成此实验,请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应的元件符号标注)_____________

(2)实验中测得电表A1示数为I1,A2表示数为I2,其它所选的物理量题目中已给定,请写出电阻丝的电阻表达式Rx=___________.

 

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如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其T﹣v2图象如图乙所示,则(  )

A.轻质绳长为

B.当地的重力加速度为

C.v2=c时,轻质绳的拉力大小为

D.只要v2≥b,小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a

 

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用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的受力如图所示,下列说法正确的是(  )

A.F2的反作用力是F3 B.F1的施力物体是弹簧

C.F3的施力物体是小球 D.F4的反作用力是F1

 

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