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如图所示,一质量M=0.8kg的小车静置于光滑水平地面上,其左侧用固定在地面上的...

如图所示,一质量M=08kg的小车静置于光滑水平地面上,其左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成,圆弧轨道BC与水平轨道CD相切于C处,圆弧BC所对应的圆心角、半径R=5mCD的长度。质量m=0.2kg的小物块(视为质点)从某一高度处的A点以大小v0=4m/s的速度水平抛出,恰好沿切线方向从B点进入圆弧轨道,物块恰好不滑离小车。取g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8,空气阻力不计。求:

(1)物块通过B点时的速度大小vB

(2)物块滑到圆弧轨道的C点时对圆弧轨道的压力大小N

(3)物块与水平轨道CD间的动摩擦因数

 

(1) 5m/s;(2) 3.8N;(3) 0.3。 【解析】 设物块通过B点时的速度大小为,由平拋运动的规律有: 代入数值解得: ; 物块从B点到C点的过程中,由机械能守恒定律有: 代入数值可得: 设物块滑到C点时受到圆弧轨道的支持力大小为F,有: 代入数值解得: F=3.8N, 由牛顿第三定律可知N=F=3.8N; (3)设物块到达轨道CD的D端时的速度大小为,由动量守恒定律有: 由功能关系有: 代入数值解得: 。  
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酒驾严重威胁交通安全,其主要原因是饮酒会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长,造成制动距离(从发现情况到汽车停止运动的过程行驶的距离)变长。假定某汽车以大小v=30m/s的速度匀速行驶,刹车时汽车的加速度大小a=6m/s2,该驾驶员正常的反应时间t0=0.7s,饮酒后的反应时间t1=2s。求:

(1)驾驶员饮酒前、后驾驶该汽车在反应时间内运动的距离差x

(2)驾驶员饮酒后驾驶该汽车从发现情况到汽车停止所用的时间t和该过程汽车运动的距离x

 

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水火箭的简化图如图所示,容器内气体的体积V=2L,内装有少量水,容器口竖直向下,用橡胶塞塞紧,放在发射架上,打气前容器内气体的压强p0=1.0×105Pa。用打气筒通过容器口的阀门向容器内打气,每次能向容器内打入压强也为p0、体积V=100mL的空气,当容器中气体的压强达到一定值时,水冲开橡胶塞,火箭竖直升空。已知橡胶塞与容器口的最大静摩擦力19.5N,容器口的横截面积S=2cm2,不计容器内水的压强及橡胶塞受到的重力,打气过程容器内气体的温度保持不变,求:

(1)火箭发射升空瞬间容器内气体的压强p

(2)打气筒需打气的次数n

 

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某物理兴趣小组欲将电流表G(量程为300μA,内阻约为100)改装成直流电压表(量程为6V)。小组同学先按图甲所示电路测量电流表的内阻,提供的实验器材有:

A.电源(电动势为2V,内阻不计);

B.电源(电动势为10V,内阻不计);

C.电阻箱(最大阻值为999.9);

D.滑动变阻器(0~10k);

E.滑动变阻器(0~50k);

F.开关S1S2,导线若干。

(1)按图甲所示电路将图乙中实物间的连线补充完整,要求闭合开关的瞬间,电流表不会被烧坏________

(2)为了尽可能减小实验误差,电源应选用_________(选填“A”“B”),滑动变阻器应选用______(选填“D”“E”)。

(3)在实物连线正确的情况下,主要实验步骤如下:

①闭合S1,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的指针满偏;

②在保持滑动变阻器R1的滑片位置不变的情况下,闭合S2,调节电阻箱R2,当其阻值为204.0时电流表G的示数如图丙所示,则电流表G的示数为_____μA,电流表的内阻为_______

③给电流表G______(选填)联一个阻值为_____的电阻,即可将该电流表G改装成量程为6V的电压表。

 

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某同学利用图甲所示DIS装置探究滑块加速度与合力的关系,同时测量滑块与轨道间的动摩擦因数。重物通过光滑的定滑轮用细线拉滑块,在滑块和细线左端之间固定一力传感器,位移传感器(接收器)固定在轨道一端,位移传感器(发射器)随滑块一起沿水平轨道运动。实验中,保持滑块(包括位移传感器发射器和力传感器)的质量M不变,改变重物的质量m,重复实验若干次,得到滑块的加速度a与力传感器的示数F的关系如图乙所示。

(1)本实验______(填“需要”或“不需要”)满足滑块(包括位移传感器发射器和力传感器)的质量远大于重物的质量。

(2)滑块(包括位移传感器发射器和力传感器)的质量为________kg;取g=10m/s2,空气阻力不计,滑块与轨道间的动摩擦因数为_________

 

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如图甲所示,固定粗粗糙斜面的倾角为37°,与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处,上端连接质量为1 kg的小滑块(视为质点),BC为弹簧的原长.现将滑块从A处由静止释放,在滑块从释放至第一次到达最低点的过程中,其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示(取沿斜面向下为加速度的正方向),取sin37°= 0.6cos37°=0.8g=10m/s2.下列说法正确的是

A.滑块到达B处时的速度最大

B.弹簧的劲度系数为10 N/m

C.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5

D.从滑块被释放至第一次运动到最低点的过程中,弹簧的弹性势能的增加量为1.6J

 

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