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如图所示,半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上,质量m=1kg的滑...

如图所示,半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上,质量m=1kg的滑块B(可视为质点)从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下,质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上,其左端与固定台阶相距x,右端与圆轨道紧靠在一起,圆弧的底端与木板上表面水平相切.BA右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道,A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力,AB间动摩擦因数μ=0.1B始终不会从A表面滑出,取g=10m/s2,求:

1)滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力;

2)若A与台阶碰前,已和B达到共速,求从B滑上A到达到共同速度的时间;

3)若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞,求x应满足的条件以及木板A的最小长度.

 

 

(1) 72.5N,方向竖直向下 (2) 3.3s (3) 12.5m 【解析】 (1)滑块B由初位置到圆弧轨道底端: mg(h+R)=mv12 得 v1=5m/s 圆弧轨道最低点: FN-mg=m 得 FN=72.5N. 由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为72.5N,方向竖直向下 (2)B滑上A系统动量守恒: mv1=(M+m)v共. 对B: -μmgt=mv共-mv1 得 t≈3.3s (3)①B滑上A到A与台阶碰前:对A: μmgx=Mv22-0 对AB系统: mv1=mv3+Mv2. 且A与台阶只碰一次,需满足: Mv2≥mv3 得 x≥m≈1.6m. ②设最终AB共速为vAB,两者相对位移为L -μmgL=(M+m)vAB2-mv12. 分析可知:vAB越小,L越大,即x取m时,AB的末速度vAB=0. 此时 L=12.5m 所以木板A的至少长度为12.5m.  
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某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,如图所示.一质量为m,带电量为+q的粒子,从P点以水平速度v0射入电场中,然后从M点沿半径射入磁场,从N点射出磁场.已知,带电粒子从M点射入磁场时,速度与竖直方向成30°角,弧MN是圆周长的1/3,粒子重力不计.求:

(1)电场强度E的大小.

(2)圆形磁场区域的半径R.

(3)带电粒子从P点到N点,所经历的时间t.

 

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如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,AB间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(取g=10m/s2

1)求物体与地面间的动摩擦因数μ

2)该外力作用一段时间后撤去,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t

 

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欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求:测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有:

A、待测电源E:电动势约,内阻在

B、待测G表:量程,内阻在

C、电流表A:量程2A,内阻约

D、电压表V:量程300mV,内阻约

E、定值电阻

F、滑动变阻器:最大阻值,额定电流1A

G、电阻箱

H、开关S一个,导线若干

1)小亮先利用伏安法测量G表内阻

①图甲是小亮设计的实验电路图,其中虚线框中的元件是______填元件序号字母

②说明实验所要测量的物理量______

③写出G表内阻的计算表达式______

2)测出后,小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到,使其等效为一只电压表,接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r

①请你在图乙中用笔画线,将各元件连接成测量电路图,

______

②若利用测量的数据,作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示,则可得到电源的电动势______V,内阻______

 

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实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量,装置如图1所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ相连,已知重物PQ的质量均为m,当地重力加速度为g。在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带相连。

(1)先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图2所示的纸带,则系统运动的加速度a=______m/s2(结果保留2位有效数字);

(2)在忽略阻力的理想情况下,物块Z质量M的表达式为M=______(用字母mag表示);

(3)实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,物块Z的实际质量与理论值M有一定差异,这种误差是______误差(填偶然系统)。

 

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CDEF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是( 

A.电阻R的最大电流为

B.流过电阻R的电荷量为

C.整个电路中产生的焦耳热为

D.电阻R中产生的焦耳热为

 

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