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在某次学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家展示了一个装置,如图所示,将一质量...

在某次学校组织的趣味运动会上,某科技小组为大家展示了一个装置,如图所示,将一质量为0.1kg的钢球放在O点,用弹射器装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OAAB运动,BC段为一段长为L2.0m的粗糙平面,DEFG为接球槽。圆弧OAAB的半径分别为r0.2mR0.4m,小球与BC段的动摩擦因数为μ0.5C点离接球槽的高度为h1.25m,水平距离为x0.5m,接球槽足够大,g10m/s2,求:

(1)钢球恰好不脱离圆弧轨道,钢球在A点的速度vA多大;

(2)满足(1)时,钢球在圆轨道最低点B对轨道的压力;

(3)要使钢球最终能落入槽中,弹射速度至少多大。

 

(1)2m/s;(2)6N,方向竖直向下;(3)m/s 【解析】 (1)要使钢球恰好不脱离圆轨道,钢球在A点有 mg=m 解得 vA==2m/s (2)从A到B根据动能定理有 在B位置时,对钢球 联立解得 FB=6N 根据牛顿第三定律,钢球对半圆轨道的压力大小为6N,方向竖直向下 (3)使钢球刚好落入槽中时对钢球,则有,x=vCt,解得 vC=1m/s 从O到C点,根据动能定理有 解得 m/s 故要使钢球最终能落入槽中,弹射速度v0至少为m/s  
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考点分析:
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如图所示,在xOy平面直角坐标系中,直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场,线段CO=OD=LCD边在x轴上,∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0CD边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为,在第四象限正方形ODQP内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场,在y=L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。

(1)电子的比荷;

(2)x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离:

(3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P的最远距离。

 

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如图所示,竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体,活塞横截面积为S0.10m2,活塞的质量忽略不计,气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定,汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱(U形管内的气体体积不计),此时缸内气体温度为27℃U形管内水银面高度差h115cm。已知大气压强p075cmHg

(1)让汽缸缓慢降温,直至U形管内两边水银面相平,求这时封闭气体的温度;

(2)接着解除对活塞的锁定,活塞可在汽缸内无摩擦滑动,同时对汽缸缓慢加热,直至汽缸内封闭的气柱高度达到96cm,求整个过程中气体与外界交换的热量(p075cmHg1.0×105Pa)。

 

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如图所示,一根直杆AB与水平面成某一角度自定,在杆上套一个小物块,杆底端B处有一弹性挡板,杆与板面垂直.现将物块拉到A点静止释放,物块下滑与挡板第一次碰撞前后的v-t图象如图乙所示,物块最终停止在B点.重力加速度为取g=10 m/s2.求:

(1)物块与杆之间的动摩擦因数μ

(2)物块滑过的总路程s

 

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要测绘一个标有“2.5V 2W”小灯泡的伏安特性曲线.己选用的器材有:

直流电源(3V.内阻不计)

电流表A1量程为0.6 A,内阻为0.6n

电流表A2(量程为300mA.内阻未知)

电压表V(量程03V,内阻约3kQ

滑动变阻器R05Ω,允许最大电流3A

开关、导线若干.

其实验步骤如下:

①由于电流表A1的里程偏小.小组成员把A1A2并联后在接入电路,请按此要求用笔画线代表导线在实物图中完成余下导线的连接.

____

2)正确连接好电路,并将滑动变阻器滑片滑至最_______端,闭合开关S,调节滑片.发现当A1示数为0.50A时,A2的示数为200mA,由此可知A2的内阻为_______.

③若将并联后的两个电流表当作一个新电表,则该新电表的量程为_______A;为使其量程达到最大,可将图中_______(选填,“I”、“II”)处断开后再串联接入一个阻值合适的电阻.

 

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某同学采用如图甲所示的实验装置来验证钢球沿斜槽滚下过程中机械能守恒.实验步骤如下:

A.将斜槽固定在实验台边缘,调整斜槽出口使出口处于水平;

B.出口末端拴上重锤线,使出口末端投影于水平地面0点.在地面上依次铺上白纸.复写纸;

C.从斜槽某高处同一点A由静止开始释放小球,重复10次.用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置;

D.用米尺测出A点与槽口之间的高度h,槽口B与地面的高度H以及0点与钢球落点P之间的距离s.

(1)实验中,0点与钢球平均落点P之间的距离s如图乙所示,则s=______cm;

(2)请根据所测量数据的字母书写,当s²=_____时,小球沿斜槽下滑过程中满足机械能守恒.

 

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