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如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ间距,其电阻不计, 两导轨及其...

如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨 MNPQ间距,其电阻不计, 两导轨及其构成的平面均与水平面成 30º角。杆 1、杆 2 是两根用细线连接的金属杆,分别垂 直导轨放置,每杆两端都与导轨始终接触良好,其质量分别为 m1=0.1kg m2=0.2kg,两杆 的总电阻R=3Ω,两杆在沿导轨向上的外力F作用下保持静止。整个装置处在磁感应强度 B=1T 的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,在 t=0 时刻将细线烧断,保持F不变,重力加速度 g=10m/s2,求:

1)细线烧断瞬间,杆 1的加速度 a1 的大小;

2)细线烧断后,两杆最大速度 v1v2 的大小;

3)两杆刚达到最大速度时,杆 1 上滑了 0.8 米,则从 t=0 时刻起到此刻用了多长时间?

4)在(3)题情景中,电路产生的焦耳热。

 

(1)10m/s2(2)2m/s ;1m/s(3)0.6s(4)0.9J 【解析】 (1)细线烧断瞬间: F=(m1+m2)gsin30° 棒1: F-m1gsin30°=m1a1 解得: a1=10m/s2 (2)线烧断前: F=(m1+m2)gsin30° 细线烧断后: F安1=F安2 方向相反,由系统动量守恒得: m1v1=m2v2, 两棒同时达到最大速度,之后做匀速直线运动. 对棒2: m2gsn30°=BI, I= 解得: v1=2m/s v2=1m/s (3)由系统动量守恒得 m1v1=m2v2 则 m1x1=m2x2 即 x2=04m 设所求时间为t,对棒2由动量定理得: m2gsin30°·t-B·t=m2v2-0 解得: t=0.6s (4)由能量守恒得 Fx1+m2gsin30°·x2=m1gsin30°·x1+++Q Q=0.9J  
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考点分析:
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如图所示,某工地要把质量为m1=30kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的四分之一光滑圆轨道,使货物从圆轨道顶 端无初速滑下,轨道半径R=1.8m,地面上紧靠圆轨道依次排放三个完全相同的木板 ABC,长度均为 L=2m,质量均为m2=20kg,木板上表面与圆轨道末端相切。货物与木板间的 动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.3(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取 g=10 m/s2

1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力;

2)若货物滑上木板 A 时,木板不动,而滑上木板 B 时,木板 B C开始滑动, μ1应满足的条件;

3)若μ1=0.8,求货物滑到模板A右端时的速度大小。

 

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某物理兴趣小组对两节电池并联后等效电源的电动势和内阻进行研究如下:将一节电池A和另一节电池 B并联后,接入如图甲所示的测量电路,将虚线框内部看成一个等 效的电源,移动滑动变阻器,测得若干组数据后在图乙中描点。

U/V

0.89

0.78

0.67

0.56

0.58

0.34

I/A

0.22

0.26

0.30

0.34

0.38

0.42

 

1)实验过程中小组成员发现当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节,电压表的示数变化不明显,其原因是电源内阻____________(填写“较大”或“较小”)

2)图甲中的电流表和电压表均为非理想电表,下列说法正确的是_____     

A.这使得图乙中的U没有测准,U偏大       

B.这使得图乙中的U没有测准,U偏小

C.这使得图乙中的 I 没有测准,I偏大   

D.这使得图乙中的 I 没有测准,I偏小

3)根据表中数据在图乙中作出等效电源的图像,从而得到等效电源的电动势为____________,内阻为____________.(均保留三位有效数字)

 

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1)某同学在做探究变压器线圈两端电压与匝数的关系实验时,用学生电源提供给图甲所示变压器 原线圈的电压为5 V,用演示电表交流50 V 挡测量副线圈电压时示数如图乙所示,则变压器的原、副线圈匝数之比可能是____

A.58            B.516        C.114            D.18

2)街头见到的变压器是降压变压器,假设它只有一个原线圈和一个副线圈,____(填写原线圈副线圈)应该使用较粗的导线。

 

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某实验小组成员在进行单摆实验过程中有如下说法,其中正确的是       

A.测量摆球通过最低点100次的时间 t,则单摆周期为

B.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并释放摆球,在摆球经过平衡位置的同时开始计时

C.某同学建立图像并利用图像的斜率求出当地的重力加速度,处理完数据后,该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算,即,这不影响重力加速度的求解

D.如果把摆搬去海拔6000米的高原,摆的周期将变大

 

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如图所示,甲同学利用图示的实验装置“探究加速度、力和质量的关系”

①下列做法正确的是 ______

A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板 保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

D.通过增减木块上的钩码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度

②甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放钩码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线,设甲、乙用的木块质量分别为甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为,由图可知,________(选填“大于”“小于”或“等于”)

 

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