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如图所示,两端开口的圆管竖直固定在水平地面上,内有两只可视为质点的小球A、B,质...

如图所示,两端开口的圆管竖直固定在水平地面上,内有两只可视为质点的小球AB,质量均为m,它们用劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧相连,用外力将AB提至管中某处并处于静止状态,此时B距离地面高度为h.设圆管管径略大于小球的直径,且不计小球与圆管间的摩擦.重力加速度为g.

(1) 求外力的大小和此时A距离地面的高度;

(2) 求撤去外力瞬间物块A的加速度大小和方向;

(3) 撤去外力后,由于阻力作用,AB和弹簧组成的系统最终静止于水平地面上.求此过程中系统损失的机械能。

 

(1) 2mg ; hA=h+L0+ ;(2) aA=2g,方向为竖直向下;(3) 2mg(h+). 【解析】 (1) 对系统应用物体平衡条件得 F=2mg 对小球B由物体平衡条件得弹簧弹力 FN=mg 由胡克定律得 F=kx 弹簧的伸长量 x= 则A距离地面的高度 hA=h+L0+ (2) 撤去外力F的瞬间,A所受的合力大小为 FA合=2mg A的加速度大小 aA=2g A的加速度方向为竖直向下 (3) 由题意可知,刚开始时弹簧的伸长量和最终静止时弹簧的压缩量是相等的,即初终态时弹簧的弹性势能相等. 根据能量转化和守恒得系统损失的机械能 |ΔE|=|ΔEpA+ΔEpB| 代入数据得 |ΔE|=mgh+mg(h+)=2mg(h+)  
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考点分析:
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如图1所示,单匝正方形导线框abcd固定于匀强磁场中,磁场方向与导线框平面垂直,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示,已知垂直纸面向里为磁场的正方向,导线框的边长为1m,其阻值为10Ω.

(1) t0.1s时,求导线框中感应电流的大小和方向

(2) t0时,求导线框ab边所受安培力的大小和方向

(3) t0t0.1s时间内,求:①通过导线某一截面的电荷量q②导线框中产生的焦耳热Q

 

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1是某同学验证机械能守恒定律实验装置,提供的器材如下:铁架台、电磁打点计时器、学生电源、导线若干、纸带、重锤、夹子.已知重锤的质量为1kg,当地的重力加速度g9.8 m/s2.

(1) 该同学还应补充的实验器材是________

(2) 2是该同学将打点计时器连接至电源的图景,连接正确的是________(选填”)

(3) 该同学实验中得到的一条纸带如图3所示,已知打点计时器无故障且打点正常,则由此判断该同学在实验中最有可能的错误操作是______________________

(4) 该同学正确操作得到的一条纸带如图4所示,O点对应重锤做自由下落的初始位置,该同学从合适位置开始选取了三个连续的计数点ABCOB距离已在图中标出.该同学选择OB段来验证重锤的机械能是否守恒,则他还需________

A. 仅测量AC段的长度    B. 仅测量AB段的长度

C. 仅测量OC段的长度    D. 仅测量OA段的长度

(5) 根据图4中的纸带,可求得重锤在OB段重力势能减少了________J(结果保留三位有效数字)

(6) 在某次实验中,该同学测得重锤下落的加速度为9.62m/s2,则重锤和纸带下落中所受的平均阻力Ff________N(仅考虑重锤的质量)

 

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某同学用图1电路来测量定值电阻Rx的阻值,所用器材如下:待测电阻Rx(阻值约5Ω),滑动变阻器(10Ω,2A),电压表(03 V),电流表(00.6A),开关,干电池2节,导线若干

(1) 如图2所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出他在实验操作上存在的不妥之处:____________________

(2) 多次实验测得的电压表示数U和电流表示数I见下表

U/V

1.33

1.67

2.02

 

2.40

2.77

I/A

0.22

0.28

0.34

 

0.40

0.46

 

根据表中数据,请在图3的方格纸上作出UI关系图象_____,根据图象求得该定值电阻Rx的阻值为________Ω

(3) 为了得到更准确的测量结果,在测出(2)中数据后,该同学将一只量程为200mV的电压表仅并联在电流表的两端,调节滑动变阻器,当电流表的示数为0.2A时,该电压表的指针位置如图4所示,则该定值电阻Rx的阻值为________Ω

(4) 实验结束后,该同学应先________,拆除________两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材

 

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请按下列要求作答

(1) 1是某多用电表的表盘示意图,当用“050 V”量程测直流电压时,指针位置如图中所示,其示数为________V;当用“×100”欧姆挡测量某定值电阻的阻值时,其指针位置如图中所示,其示数为________Ω.

(2) 2中螺旋测微器的示数为________mm;图3中游标卡尺的示数为________mm.

 

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如图(1)所示,倾角为θ(θ<45°)的斜面ABC固定在水平地面上,置于斜面上的滑块P恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块P从斜面顶端滑至底端的过程中,重力势能减小量为K.重力加速度为g.现将该斜面逆时针旋转90°后仍固定在水平地面上(如图(2)所示),在滑块P从斜面顶端由静止释放下滑至底端的过程中,能求出滑块 (  )

A.下滑至底端时的速度

B.下滑过程中的加速度

C.下滑至底端时的动能

D.下滑至底端时重力的功率

 

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