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如图所示,两相同小木块M、N(均视为质点)的质量均为m=1kg,放在水平桌面上,...

如图所示,两相同小木块MN(均视为质点)的质量均为m=1kg,放在水平桌面上,木块MN间夹有一压缩的轻质弹簧P,弹簧两端与小木块MN不拴接,但两木块通过长L=0.1m的细线相连接。桌子中央O左侧粗糙,中央O右侧光滑,小木块MN与桌子左侧间的动摩擦因数μ=0.5,且开始时木块N离桌子中央O的距离s=1.15m。现让小木块MN一起以v0=4m/s的初速度向桌子右侧运动,当木块MN越过桌子中央O进入右侧光滑区后,剪断从N间的细线,发现小木块M最终停在桌面光滑区,而小木块N水平抛出离开桌面,木块N运动到A点时速度方向恰好沿AB方向,小木块N沿斜面AB滑下。己知斜面AB与水平方向的夹角为,斜面长为2.0m,木块N与斜面间的动摩擦因数也是μ=0.5.木块N到达B点后通过光滑水平轨道BC到达光滑竖直圆轨道,底端(稍稍错开)分别与两侧的直轨道相切,其中ABBC轨道以微小圆弧相接。重力加速度g10m/s2sin=0.6cos=0.8.

(1)求压缩弹簧的弹性势能Ep

(2)求水平桌面与A点的高度差;

(3)若木块N恰好不离开轨道,并能从光滑水平轨道DE滑出,则求竖直圆轨道的半径R

 

(1)4J;(2)0.45m;(3)0.66m 【解析】 (1)设两木块运动到O右侧时的速度大小为,在两木块一起运动到桌子中央O右侧的过程,由动能定理知 解得 剪断细线,两木块组成的系统水平方向动量守恒,设剪断细线后小木块N的速度大小为v,则有 根据能量守恒知 解得 (2)设木块N的抛出点到A点的高度差为h,到A点时,根据平抛运动规律知且 解得 (3)木块N到达A点时的速度大小为 设小木块N到达B点时的速度大小为,从A点到B点,由动能定理知, 设木块N在轨道最高点时最小速度为,木块N从B点到轨道最高点的过程,由机械能守恒定律得 在最高点根据牛顿第二定律知 解得  
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考点分析:
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某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动,实验器材还有:

电源(电动势约为2 V,内阻不可忽略)

两个完全相同的电流表A1、A2(量程为3 mA,内阻不计)

电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)

定值电阻R0(可供选择的阻值有100 Ω、1 kΩ、10 kΩ)

开关S,导线若干,刻度尺.

实验步骤如下:

A.测得圆柱形玻璃管内径d=20 mm

B.向玻璃管内注自来水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表A1、A2示数分别记为I1、I2,记录电阻箱的阻值R

D.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

E.断开S,整理好器材

(1)为了较好的完成该实验,定值电阻R0应选________

(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx________(R0、R、I1、I2表示)

(3)若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1、A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-L关系图像,则自来水的电阻率ρ=________ Ω·m(保留两位有效数字),在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将________(选填偏大”“不变偏小”)

 

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利用阿特伍德机可以验证力学定律。图为一理想阿特伍德机示意图,AB为两质量分别为m1m2的两物块,用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端,两物块离地足够高。设法固定物块AB后,在物块A上安装一个宽度为d的遮光片,并在其下方空中固定一个光电门,连接好光电门与毫秒计时器,并打开电源。松开固定装置,读出遮光片通过光电门所用的时间t。若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验,则

(1)实验当中,需要使m1m2满足关系:____

(2)实验当中还需要测量的物理量有_____利用文字描述并标明对应的物理量符号)。

(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为____(写出等式的完整形式无需简化)。

(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律,则所需要验证的等式为____(写出等式的完整形式无需简化)。

 

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如图所示,光滑绝缘的圆形管状轨道竖直放置,管道中央轨道半径为R,管道内有一质量为m、带电荷量为+q直径略小于管道内径的小球,空间内存在方向相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度大小为B,方向水平向里,电场的电场强度大小g为重力加速度),方向竖直向上。现小球从轨道的最低点沿轨道方向以大小为v0的初速度水平射出,下列说法正确的是(  

A.无论初速度的方向向右还是向左,小球在运动中对轨道的作用力都不可能为0

B.小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为,方向竖直向下

C.小球在最高点对轨道的作用力为0时,受到的洛伦兹力大小可能为,方向竖直向下

D.若初速度方向向左,小球在最低点和轨道水平直径右端时,对轨道外侧有压力,且压力差大于mg

 

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如图所示,在x轴上坐标原点O处固定电荷量ql=+4×108C的点电荷,在x=6cm处固定电荷量q2=-1×108 C的点电荷。现在x轴上x>12cm的某处由静止释放一试探电荷,则该试探电荷运动的v-t图像可能正确的是( 

A. B. C. D.

 

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用如图所示的装置研究光电效应现象,光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连,光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连,初始时滑片P与抽头c正对,电压表的示数为0(电压表0刻线在表盘中央)。在移动滑片P的过程中,光电流,随电压表示数U变化的图像如图所示,已知入射光的光子能量为1.6eV。下列说法正确的是( 

A.当滑片Pc正对时,电路中无光电流

B.U=-0.6V时,滑片P位于bc之间

C.阴极材料的逸出功为0.6eV

D.U=0.8V时,到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV

 

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