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如图所示为“过山车”模型。其中ab段位倾斜平直轨道,cdc '段位环形轨道,c和...

如图所示为过山车模型。其中ab段位倾斜平直轨道,cdc '段位环形轨道,cc'为最低点、d为最高点,半径为Rbc段位水平轨道与倾斜轨道、环形轨道平滑连接。无限长的水平轨道c'e与环形轨道相切于c'点。刚性小球A从倾斜轨道离水平面高度H处静止释放,与另一静置于水平轨道上的刚性小球B发生弹性正碰。已知B球质量是A球的4倍,整个装置处于竖直平面内,忽略一切摩擦阻力。(重力加速度为g)

(1)要使A球能够沿着轨道运动与B球碰撞,对释放点高度有何要求?

(2)要使两球在轨道上至少发生两次碰撞,对释放点高度H有何要求?

 

(1) (2) 或 【解析】 (1)要使小球能够通过d点,则需要: 联立以上两式,解得 (2)设碰撞前A球速度为v,碰撞为弹性碰撞,则碰撞前后两球机械能守恒、动量守恒,有: 联立以上两式,解得 . 因|vA|> |vB|,故要求A球能够从环形轨道再次返回即可追上B球发生第二次碰撞,则 情形一,A球回到环形轨道时上升最大高度不超过R,即可返回,有: 联立式得 结合(1)中结论,得H取值范围一 情形二,A球能再次通过环形轨道最高点,并回到斜面上之后再次返回、通过环形轨道,追上B球,有 联立得H取值范围二 故释放点高度H的取值范围为 或  
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考点分析:
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如图所示,水平放置的平行金属板长为L,上级板)M'带正电、下极板NN'带负电。在平行金属板右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电的粒子,从上板左侧边缘M处以水平速度v0射入电场,从下板边缘N'射出后进入磁场区域,再以2v0的速度从上板边缘M'返回电场区域,粒子落到金属板上不反弹,不计粒子重力,忽略粒子所带电荷对极板内电场的影响。求:

(1)电场强度E的大小:

(2)粒子在电场和磁场中运动的总时间。

 

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间距为d的平行板电容器的电容为C,它的两个极板MN通过如图所示电路分别接在稳压电源的正负极,电源输出电压为U,板间有一个质量为m的带点小球用绝缘细线悬挂在O点,滑动变阻器R1的最大阻值与定值电阻R2的阻值相等,均为R。接通电路并将滑动变阻器的滑片移至正中间的位置时,小球静止时细线与竖直方向的夹角θ =(重力加速度为g)

(1)小球带何种电荷及小球的带电量q

(2)若将滑片移动到b端,求通过R的电荷量。

 

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如图所示,质量为M=3kg的木板静止在光滑的水平面上,木板的长度L=1m,在木板的右端放置一个质量m=1kg,可视为质点的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2 现对木板施加一水平向右的力F,求:

(1)F=2N,求铁块受到的摩擦力大小和方向

(2)F=14N,求铁块运动到木板左端的时间。

 

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多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个电池、一个电流表和一个电阻串联而成的电路,量表笔分别位于此串联电路的两端。如图(a)所示。现利用一个量程为5V、内阻约为十几千欧的电压表测量其内部电源的电动势(不能将电池拆下)

(1)己知多用电表刻度盘中的电阻刻度中间数值为15,在测量前应把多用电表的选择开关调至______ (选填“Ω×100”“Ω×1K" )档,再进行欧姆调零。

(2)(b)是实验用的电压表和待测多用电表,请你把实验电路连接好________

(3)测量时,多用电表的示数如图(c)所示,电压表的示数如图(d)所示。多用电表和电压表的读数分别为  ____________V 根据测量数据计算可得多用电表内部电池电动势为____V(计算结果保留位有效数字)

(4)多用电表使用较长时间后,其内部电池的电动势会稍有下降,内阻会变大,测电阻时,将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,仍可使表针调至零欧姆刻度。这时测量出的电阻值R与所测电阻的真实值R相比,R ___R(选填“>”“<"“=”)

 

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某实验小组利用如图甲所示的实验装置米验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。

(1)实验前调整气垫导轨底座使之水平。

(2)如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=____cm 实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间.则滑块经过光电门时的瞬时速度为___(用测量的物理量符号表示)。在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离x___ (文字说明并用相应的字母表示)

(3)本实验通过比较_________________在实验误差允许范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒。

 

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