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如图所示,竖直面内用光滑钢管弯成的“9”字形固定轨道与水平桌面的右端相接, “9...

如图所示,竖直面内用光滑钢管弯成的“9”字形固定轨道与水平桌面的右端相接, “9”字全高 H0.8 m“9”字上半部分四分之三圆弧半径为 R0.2 m,钢管的内径大小忽 略不计。桌面左端固定轻质弹簧,开始弹簧处于锁定状态,其右端处于 A 位置,此时弹簧具有 的弹性势能为 Ep2.16 J,将质量 m0.1 kg 的可看作质点的小球放在 A 位置与弹簧相接触, 解除弹簧锁定后,小球从 A 被弹出后经过 B 点进入“9”字形轨道最后从 D 点水平抛出,AB 间水平距离为 L1.2 m,小球与桌面间的动摩擦因数为 μ0.3,重力加速度 g 10 m/s2,不 计空气阻力,假设水平地面足够长,试求:

(1)弹簧解除锁定后,小球到 B 点时的速度大小;

(2)小球运动到轨道最高点 C 时对轨道的作用力;

(3)若小球从“9”字形轨道 D 点水平抛出后,第一次与地面碰撞前速度方向与水平地面倾角 θ45°,每一次与地面碰撞过程中小球水平速度分量保持不变,小球弹 起来的竖直速度分量减小为碰撞前的一半,直到最后沿着水平地面滚动,求小球开始沿地面滚 动的位置与 D 点的水平距离以及碰撞过程中小球损失的机械能。

 

(1)6m/s;(2) 9N;(3) 8.4m;1.4J。 【解析】 (1)弹簧接触锁定后,由能量守恒定律得 vB=6m/s (2)小球有B到C运动 在C点 解得 FN=9N 由牛顿第三定律,对轨道的作用力为9N,方向竖直向上 (2)小球由B到D运动 第一次到达地面时 竖直方向 解得 h=1.4m 小球离开D点直到最后在水平地面做直线运动在竖直方向运动的总时间 代入解得 小球离开D点直到最后在水平地面做直线运动在水平方向 x=vDt总=8.4m 损失的机械能为 △E=mgh=1.4J  
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如图(a)所示,质量为m=2kg的物块以初速度v0=20m/s从图中所示位置开始沿粗糙水平面向右运动,同时物块受到一水平向左的恒力F作用,在运动过程中物块速度随时间变化的规律如图(b)所示,g10m/s2.试求:

(1)物块在0-4s内的加速度a1的大小和4-8s内的加速度a2的大小;

(2)恒力F的大小及物块与水平面间的动摩擦因数μ;

(1)8s内恒力F所做的功.

 

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某实验小组描绘规格为“2.5V  0.6W”的小灯泡的I-U特性曲线,实验室提供下列器材:

A.电流表A1(量程为0~25mA,内阻约2Ω)

B.电流表A2(量程为0~300mA,内阻约0.2Ω)

C.电压表V1(量程为0~3V,内阻约3kΩ)

D.电压表V2(量程为0~15V,内阻约15kΩ)

E.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流1.5A)

F.滑动变阻器R2(0~1000Ω,额定电流0.5A)

G.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)

H.电键一个、导线若干

(1)实验中所用的电流表、电压表和滑动变阻器分别选择__________(填选项前的字母).

A.      B.     C.     D.   

(2)若采用如图1所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压表的右端应与电路中的____点相连(选填“a”“b”)

(3)开关闭合之前,图1中滑动变阻器的滑片应该置于____端(选填“c”、“d”“cd中间”)

(4)测量后,该小组根据实验数据,利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图2所示.结合所画出的I-U特性曲线,现将一个电动势为3.6V,内阻为12Ω的电源只与该小灯泡组成电路,则该小灯泡的实际功率约为_______W.(结果保留两位有效数字)

 

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如图中是某两实验得到的纸带,计算可得  vb_____m/s;纸带_____(填“①”“②”)是验证机械能守恒定律实验得到的(计算结果保留三位有效数字)。

 

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探究小车速度随时间变化的规律实验中,下列说法中不正确或不必要的是     (填字母);

A.长木板的一端必须垫高,使未挂砝码盘的小车拖着纸带恰能在木板上做匀速运动

B.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行

C.选择计数点时,可以不从纸带上第一个点开始

D.小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车

 

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如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为1m,导轨中部有一个直径也为1m的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于MN两点,磁感应强度大小为1T、方向竖直向下,长度略大于1m的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆直径MN重合。金属棒的有效电阻为0.5Ω,一劲度系数为3N/m的水平轻质弹簧一端与金属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原长.两导轨通过一阻值为的电阻与一电动势为4V、内阻为0.5Ω的电源相连,导轨电阻不计。若开关S闭合一段时间后,金属棒停在导轨上的位置,下列说法正确的是( 

A.金属棒停止的位置在MN的右侧

B.停止时,金属棒中的电流为4A

C.停止时,金属棒到MN的距离为0.4m

D.停止时,举报受到的安培力大小为2N

 

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