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如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平...

如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一网弧轨道AB在最低点B处与光滑水平轨道BC相切。质量m2=0.4kg的小球b左端连接一水平轻弹簧,静止在光滑水平轨道上,质量m1=0.4kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B的过程中克服摩擦力做功0.8J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小球aA点运动到B点时对轨道的压力大小;

(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,a球的最小动能;

(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。

 

(1)8N;(2)0;(3)0.8N·s 【解析】 (1)设a球运动到B点时的速度为,根据动能定理有 解得 又因为 解得 由牛顿第三定律知小球a对轨道的压力 (2)小球a与小球b通过弹簧相互作用整个过程中,a球始终做减速运动,b球始终做加速运动,设a球最终速度为,b球最终速度为,由动量守恒定律和能量守恒得 解得 故a球的最小动能为0。 (3)由(2)知b球的最大速度为2m/s,根据动量定理有  
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考点分析:
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某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。

A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ

C.定值电阻R0,阻值未知

D.滑动变阻器R,最大阻值Rm

E.导线若干和开关

(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,把图乙中的实物连成实验电路_____

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1V2的读数分别为U10U20,则R0=_____U10U20Rm表示);

(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1V2的多组数据U1U2,描绘出U1-U2图像如图所示,图中直线斜率为k,与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=_____,总内阻r=_____(用kaR0表示)。

 

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利用如图所示的装置探究动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置,在木板上依次固定好白纸、复写纸,将小球从不同的标记点由静止释放。记录标记点到斜槽底端的高度H,并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移y,改变小球在斜槽上的释放位置,在斜槽比较光滑的情况下进行多次测量,已知重力加速度为g,记录数据如下:

(1)小球从标记点滑到斜槽底端的过程,速度的变化量为______(用xyg表示);

(2)已知木板与斜槽末端的水平距离为x,小球从标记点到达斜槽底端的高度为H,测得小球在离开斜槽后的竖直位移为v,不计小球与槽之间的摩擦及小球从斜槽滑到切线水平的末端的能量损失。小球从斜槽上滑到斜槽底端的过程中,若动能定理成立,则应满足的关系式是______

(3)保持x不变,若想利用图像直观得到实验结论,最好应以H为纵坐标,以_____为横坐标,描点画图。

 

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如图所示为粗细均匀的裸铜导线制成的半径为r的圆环,PQ为圆环的直径,其左侧上方的圆面积内存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的均匀金属棒MN以圆环的圆心O点为旋转中心,紧贴着网环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与圆环始终接触良好,开始时MNPQ重合(  )

A.金属棒中感应电动势的最大值为

B.时间内通过金属棒MN的横截面电荷量为

C.金属棒中电流的有效值是

D.金属棒旋转一周电路中产生的热量为

 

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如图,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的作用力F作用且系统达到稳定时,小球偏离平衡位量如图,重力加速度为g,此时(  )

A.若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α,则

B.若小球对椭圆面的压力与竖直方向的夹角为α,则

C.小球对椭圆面的压力大小为

D.小球对椭圆面的压力大小为

 

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如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CDEF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比,即I=kt,其中k为常量,不考虑电流对匀强磁场的影响,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象,可能正确的是

 

A. B.

C. D.

 

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