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如图所示,质量为1 kg的小球用长为0.5 m的细线悬挂在O点,O点距地面竖直距...

如图所示,质量为1 kg的小球用长为0.5 m的细线悬挂在O点,O点距地面竖直距离为1 m,如果使小球绕OO′竖直轴在水平面内做圆周运动,若细线最大承受拉力为12.5 N(g10 m/s2)求:

(1)当小球的角速度为多大时,细线将断裂;

(2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离.

 

(1)ω0=5rad/s;(2)s=0.6m 【解析】 小球受到重力mg和线的拉力T作用,在水平面内做匀速圆周运动,设线与竖直方向的夹角为θ;(1)由牛顿第二定律:Tsinθ=,所以ω=5 rad/s. (2)绳被拉断后小球沿圆周的切线方向飞出,做平抛运动,其初速度v0=ωLsinθ,又因为Tcosθ=mg,所以cosθ= 0.8,sinθ=0.6代入得v0=1.5 m/s 抛出点离地面的高度:h=1-Lcosθ=0.6 m 根据平抛运动的规律:h= gt2 s=t得 s= 落点到悬点的水平距离:s′=0.6 m.  
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在“练习使用多用电表”的实验中,请根据下列步骤完成实验测量(请将你的答案相应的字母或文字填写在相应位置内):

(1)测量电阻时,将选择开关旋到欧姆挡倍率“×100”的位置;欧姆调零后将两表笔与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_________的顺序进行操作,再读数;

A.将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×1k”的位置

B.将选择开关旋转到欧姆挡倍率“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接,旋动调零旋钮,对电表进行校准

(2)将红、黑表笔与待测电阻两端相接触,若电表的读数如图甲所示,则该电阻的阻值应为_________

(3)多用电表欧姆挡内部电路图如图乙所示,其中有灵敏电流表(量程未知,内阻100)、电池组(电动势未知,内阻r=0.5)和滑动变阻器R0(总阻值未知),刻度盘上电阻刻度中间值为15。有实验者用多用电表欧姆挡测量电压表的内阻(测量过程规范),读得电压表的读数为60V,读得电压表阻值为30 k。则灵敏电流表的量程为________mA;若表内电池用旧,电池电动势会变小,内阻会变大,假设电池组的电动势下降到6V、内阻升高到2时,但仍可调零,若测得某电阻30k,这个电阻真实值是________k

 

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某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量M.如图甲所示,在水平气垫导轨上靠近定滑轮处固定一个光电门.让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放,计时器可以显示出遮光片通过光电门的时间t(t非常小),同时用米尺测出释放点到光电门的距离s

(1)该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d,如图乙所示,则d________ mm.

(2)实验中多次改变释放点,测出多组数据,描点连线,做出的图像为一条倾斜直线,如图丙所示.图像的纵坐标s表示释放点到光电门的距离,则横坐标表示的是______

A.t      B.t2      C.         D.

(3)已知钩码的质量为m,图丙中图线的斜率为k,重力加速度为g.根据实验测得的数据,写出滑块质量的表达式M____________________.(用字母表示)

 

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如图所示,在垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m,带电量为的小球穿在足够长的水平固定绝缘的直杆上处于静止状态,小球与杆间的动摩擦因数为现对小球施加水平向右的恒力,在小球从静止开始至速度最大的过程中,下列说法中正确的是

A.直杆对小球的弹力方向不变

B.直杆对小球的摩擦力先减小后增大

C.小球运动的最大加速度为

D.小球的最大速度为

 

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如图所示,水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道CD的最低点,光滑直导轨的上端点D到A、B两点的距离均为L,D在AB边上的竖直投影点为O.一对电荷量均为-Q的点电荷分别固定于A、B两点.在D处将质量为m、电荷量为+q的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响),将小球由静止开始释放,已知静电力常量为k、重力加速度为g,且,忽略空气阻力,则

A.轨道上D点的场强大小为

B.小球刚到达C点时,其加速度为零

C.小球刚到达C点时,其动能为

D.小球沿直轨道CD下滑过程中,其电势能先增大后减小

 

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如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内.将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.设重力加速度为g,空气阻力可忽略不计.关于物块从A位置运动至C位置的过程中,下列说法正确的是(  )

A.小车和物块构成的系统动量不守恒

B.摩擦力对物块和轨道BC所做的功的代数和为零

C.物块运动过程中的最大速度为

D.小车运动过程中的最大速度为

 

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