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如图甲所示,质量m=1kg的小滑块(视为质点),从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最...

如图甲所示,质量m=1kg的小滑块(视为质点),从固定的四分之一光滑圆弧轨道的最高点A由静止滑下,经最低点B后滑上位于水平面的木板,并恰好不从木板的右端滑出,已知木板质量M=4kg,上表面与圆弧轨道相切于B点,木板下表面光滑,滑块滑上木板后运动的vt图象如图乙所示,取g=10m/s2,求:

1)圆弧轨道的半径及滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小;

2)滑块与木板间的动摩擦因数及木板的长度。

 

(1)5m, 30N(2)0.4,10m 【解析】 (1)由图乙可知,滑块刚滑上木板时的速度大小v=10m/s,滑块在光滑圆弧轨道下滑的过程,根据机械能守恒定律得 mgR= 解得 R=5m 滑块滑到圆弧轨道末端时,由牛顿第二定律得 F-mg=m 解得 F=30N 根据牛顿第三定律知,滑块滑到圆弧轨道末端时对轨道的压力大小为30N。 (2)滑块在木板上滑行时,木板与滑块组成的系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得 mv=(m+M)v′ 解得 v′=2m/s 滑块在木板上滑行过程,由动量定理得 --μmgt=mv′--mv 由图知t=2s,解得 μ=0.4 由能量守恒得mv2-(m+M)v′2=μmgl 解得 l =10m  
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考点分析:
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某探究小组计划测量某金属丝的电阻率。

(1)小组成员取了一段长l=l m的粗细均匀的金属丝,用螺旋测微器测量其直径如图甲所示,由图甲可知该金属丝的直径d=_____mm

(2)小组成员先用多用电表粗测该段金属丝的阻值,将选择开关调在电阻挡的“×10”倍率,并进行欧姆调零,再将被测金属丝的两端接在两个表笔间,指针指示如图乙所示,则被测金属丝的阻值Rx____Ω

(3)为了精确测量这段金属丝的电阻,实验室给出了以下实验器材:

电池组E:电动势为3V,内阻约为0.5 Ω

电压表V1:量程03 V,内阻约为40 kΩ

电压表V2:量程015 V,内阻约为200 kΩ

电流表A1:量程020 mA,内阻约为10 Ω

电流表A2:量程03 A,内阻约为1 Ω

定值电阻:R0=l00 Ω

滑动变阻器R:阻值范围010Ω,额定电流为1 A

开关S、导线若干。

为了尽可能减小实验测量的误差,电压表应选____,电流表应选____。根据选用的器材,在图丙方框中补充完整实验电路图_________(标出实验器材的代号,金属丝电阻用Rx表示)。

(4)根据电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,若某次测量中电压表的示数为U,电流表的示数为I,则该金属丝电阻率的表达式为ρ=_____用相应的字母符号表示)。由于电阻测量存在系统误差,使得电阻率的测量值比真实值____(选填)。

 

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某同学利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。他在打好点的纸带中挑选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。把打下的第一个点记作0,从0点后某个点开始,依次为123……,分别测出各个计时点到0点的距离,已标在图乙中,已知打点计时器打点周期T=0.02s,当地重力加速度大小g=9.80m/s2,回答下列问题。

(1)这五个数据中有一个不符合测量读数要求,该数据是_________(填图乙中的数据,不用写单位)。

(2)改正(1)中不符合测量读数要求的数据后,通过该纸带上的数据,可得m重物下落的加速度a=_________m/s2

(3)若重物的质量为0.5kg,从开始下落到打第4个标记点时,重物的机械能损失为_________J。(结果保留两位有效数字)

 

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如图所示,粗糙固定斜面的倾角为θ,整个斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场(大小未知)中,在斜面上有一根有效长度为L、质量为m水平放置的导体棒,当导线中电流为I1I2时,导体棒均能沿斜面匀速运动。已知电流I1I2的方向相同且I1<I2,重力加速度为g,则下列说法正确的是

A. 电流方向垂直纸面向外

B. 导体棒与斜面间的动摩擦因数为

C. 匀强磁场的磁感应强度大小为

D. 可能存在一个与I1I2大小不同的电流,使导体棒沿斜面做匀速直线运动

 

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如图所示,一匀强磁场区域边界为MN,方向竖直向下,光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框(线框左右两边与MN平行),以大小为v0的速度沿垂直磁场边界方向进入磁场,当线框全部进入磁场时速度恰好为零。用v表示线框的速度大小,x表示线框的位移(以线框右边与MN重合时的位置为初位置),t表示线框运动的时间(从线框右边与MN重合开始计时),则下列图像可能正确的是(  )

 

A. B. C. D.

 

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如图所示,在水平转盘边缘放着一质量为1kg的物块(可看成质点),物块用长为0.25 m的细线与固定在转盘中心轴上的力传感器相连,传感器的大小不计.细线能承受的最大拉力为5 N,物块与水平转盘间的动摩擦因数为0.4,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.水平转盘边缘距水平地面的高度为0.8m,转盘可绕竖直中心轴转动.转盘静止时,细线刚好伸直,传感器的示数为零(取g=10 m/s2).不计空气阻力.下列说法正确的是

A.转盘的角速度为2rad/s时,物块受到的摩擦力大小为1 N

B.转盘的角速度大于3rad/s时,物块一定受到细线拉力

C.转盘的角速度大于6rad/s时,细线会被拉断

D.若细线恰好被拉断,则物块落地时到中心轴的距离为0.6 m

 

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