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如图所示,AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,...

如图所示,ABCD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,圆心连线O1O2水平,BC错开的距离略大于小球的直径,整个装置竖直放置于水平轨道MN上,AB与水平轨道MN相切于A点.有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处,右端与质量为m的小球接触(不拴接).水平轨道MP段光滑PA粗糙、长为2R运动小球受到PA阻力小球重力的0.25倍.开始时,弹簧处于被压缩的锁定状态,锁定时的弹性势能EP=5mgR解除锁定后,小球将被弹出,重力加速度为g,试计算:

(1)小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向;

(2)判断小球能否过D点,若能过D点,则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离.

 

(1) (2) 【解析】 (1)解除弹簧锁定后,弹簧弹性势能转化为小球动能 小球从P运动到A点过程中,根据动能定理 到圆弧轨道A点,设小球受轨道的弹力为N,运用牛顿第二定律 由三式式,代入f=0.25mg,EP=5mgR等,得: 根据牛顿第三定律,小球对圆弧轨道A点压力,方向垂直水平轨道向下. (2)如果小球恰好能经过D点,速度为,则有 小球从P运动到D点过程中,根据动能定理 小球恰能到达D点所需的弹性势能 联立得: 因为>,所以小球能过D点,并从D点水平抛出 根据能量转化与守恒定律,得: 从D点平抛后 联立得:  
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一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图甲所示,长度为L ,电阻R约为,这种金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d

(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D,图乙为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=_______mm

         

(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:

A.电流表00.6A,内阻约0.05Ω

B.电流表03A,内阻约0.01Ω

C.电压表03V,内阻约10kΩ

D.电压表015V,内阻约50kΩ

E.滑动变阻器,010Ω(额定电流为0.6A

F.滑动变阻器,0100Ω(额定电流为0.3A

为准确测出金属管线阻值,电流表应选_______,电压表应选______,滑动变阻器应选_______(填序号)

(3)如图丙所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整_______

(4)根据已知的物理量(长度L电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径表达式d______________

 

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探究做功和物体速度变化的关系实验装置如图甲所示,图中是小车在1条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形.小车实验中获得的速度v,由打点计时器所打点的纸带测出,橡皮筋对小车做的功记为W;实验时,将木板左端调整到适当高度,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.请回答下列问题:当我们把2条、3……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3……多次实验.请回答下列问题:

(1)除了图甲中已给出器材外,需要的器材还有:交流电源、___________

(2)如图乙中,是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点,打点的时间间隔为0.02s,则小车离开橡皮筋后的速度为___________m/s(保留两位有效数字)

(3)将几次实验中橡皮筋对小车所做的功W和小车离开橡皮筋后的速度v,进行数据处理,以W为纵坐标,vv2为横坐标作图,其中可能符合实际情况的是___________

 

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反射式速调管是常用微波器之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.已知静电场的方向平行于轴,其电势的分布如图所示.一质量,电荷量的带负电的粒子从点由静止开始,仅在电场力作用下在轴上往返运动.则(    )

A.轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比

B.粒子在区间运动过程中的电势能减小

C.该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为

D.该粒子运动的周期

 

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小车上固定有一个竖直方向的细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接,当车水平向右作匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为,如图所示.

A.细绳的受到的拉力为mg/cosθ

B.细杆对环作用力方向水平向右

C.细杆对小环的静摩擦力为Mg

D.细杆对环弹力的大小为(M+m)gtan

 

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静止的原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示,大小圆半径分别为R1R2;则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是(     )

A. B.

C.R1R2=841 D.R1R2=2074

 

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