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如图所示,半径R=2m的四分之一圆弧轨道AB固定在水平面上,左端固定有轻弹簧的长...

如图所示,半径R=2m的四分之一圆弧轨道AB固定在水平面上,左端固定有轻弹簧的长木板放置在光滑水平面上,紧靠圆弧轨道末端且上表面与轨道末端平齐,木板右侧CD段粗糙,左侧光滑。质量m=2kg的小滑块从轨道A端静止释放,滑块运动到圆弧轨道末端B点时对轨道的压力F=56N。已知长木板质量M=2kg,滑块与长木板CD段动摩擦因数CD段长度L=1m,滑块可看作质点,弹簧自然伸长时右端没有到达D点,g10m/s2。求:

i)运动过程中系统弹性势能的最大值;

ii)通过计算判断滑块最终是否会从长木板上滑落?

 

(ⅰ)8J (ⅱ)不会从木板上掉下来 【解析】 (ⅰ)滑块运动到B端时,由牛顿第二定律得: 解得 v=6m/s 滑块在木板上滑行过程,系统的动量守恒,设弹簧压缩到最短时系统速度为 由动量守恒定律得: 解得 滑块滑过CD段,由于摩擦产生的热量 系统共速时动能 故最大弹性势能 (ⅱ)设木板足够长,有动量守恒定律得 得 v2=v1=3m/s 由能量守恒定律得: 解得 故弹簧将物块弹出后滑不出摩擦区CD,滑块不会从木板上掉下来.  
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考点分析:
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关于下列描述的运动中,在任意相等的时间内物体动量的改变量始终相同的是(  

A.物体在恒力作用下沿水平方向做匀加速直线运动

B.将物体水平抛出(不计空气阻力)

C.物体在竖直面内做匀速圆周运动

D.人造卫星绕地球的运动

E.带电粒子在匀强电场中的运动

 

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如图甲所示,小孔A可飘入重力不计、初速度可忽略的大量带负电的粒子,经电压为U0的电场加速后,连续不断射入水平放置的平行板并从两板正中间OO方向进入偏转电场。所有粒子均能从两板间通过,然后进入在竖直方向上宽度足够大的匀强磁场中,最后打在磁场右边界竖直放置的荧光屏上.已知:带电粒子比荷,加速电场电压V,偏转电场两极板间距离d=6cm,极板长度L1=1. 8cm,在偏转电场两极板间加上如图乙所示的交流电压,U=9600V,变化周期,偏转电场右边缘到荧光屏距离L2=36cm.

1)带电粒子穿过偏转电场的时间t

2)若t=0时刻进入偏转电场的粒子最终恰好垂直打在荧光屏上,则磁场的磁感应强度B为多大?

3OO的延长线与荧光屏交于P点,现改变磁感应强度为B,使t=0时刻进入偏转电场的带电粒子恰好能打在荧光屏上,求形成的光带的上、下两端距P点的距离分别为多少?

 

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如图甲所示,一传送带AB长度L=7m,水平放置且不转动时,将一可视为质点的质量m=1kg的物块C的水平初速度从A端滑上传送带,恰能到达B端。g10m/s2。求:

1)如传送带以2m/s逆时针转动,将物块C轻放在A端,求物块从A端运动到B端的时间;

2)如将该传送带A端抬起,使传送带与水平面成37°角(如图乙所示)且以v=4m/s逆时针转动,仍将物块C轻放在A端,求物块从A端运动到B端过程中物块与传送带间因摩擦而产生的内能。(sin37°=0.6cos37°=0.8

 

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图甲为某多用电表的简化电路图,已知图中电源电动势为15V,内阻可忽略,灵敏电流计量程为0100mA,内阻为20

1)已知选择开关接1时,量程为0200mA,则R0=_________

2)当选择开关接2时,欧姆表的中值电阻为_________

3)现利用图乙所示电路测量某种电池(电动势约1.5V,内阻约几欧姆)的电动势和内阻。将多用电表选择开关接1后接入电路,连接好电路,闭合开关S,多次改变电阻箱的阻值,读出对应的多用电表的读数I并做出图线,如图丙所示。根据图线求出电池的电动势E=_________V,内阻r=_________。(结果保留2位有效数字)

 

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如图甲所示,某同学利用该装置探究加速度和力的关系,其中小车的质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,不计绳与滑轮间的摩擦。

1)利用该装置实验时,下列说法正确的是_________

A.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小子小车的质量M

B.实验前应将长木板靠近打点计时器的一端垫高,以平衡摩擦力

C.应将小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出纸带

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,获得多组数据,作出aF图象

2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点未画出)。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz,根据纸带可求出小车的加速度为a=________m/s2(结果保留两位有效数字)。

3)改变砂桶内砂子的质量,多次实验,以力传感器的示数F为横轴、小车对应的加速度a为纵轴,作出的aF图象如图丙,可知小车的质量M=_________kg(结果保留两位有效数字)。

 

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