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如图所示,空间有场强竖直向下的电场,长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点,另一...

如图所示,空间有场强竖直向下的电场,长L=08m不可伸长的轻绳固定于O点,另一端系一质量的带电量的小球。拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成、无限大的挡板MN上的C点,试求:

1绳子的最大张力

2A、C两点的电势差

3当小球运动至C点时,突然施加一恒力F作用在小球上,同时把挡板迅速水平向右移至某处,若小球仍能垂直打在挡板上,求所加恒力的最小值。

 

(1)30N;(2)125V;(3)F≥8N; 【解析】 试题分析:(1)A→B由动能定理及圆周运动知识有: (mg+qE)•L=mvB2…① T−(mg+qE)=m…② 联解①②得:T=30N…③ (2)A→C由功能关系及电场相关知识有: (mg+qE)hAC=mvC2…④ vCsinθ=vB…⑤ UAC=E•hAC…⑥ 联解④⑤⑥得:UAC=125V…⑦ (3)由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动,才能垂直打在档板上.设恒力F与竖直方向的夹角为α,作出小球的受力矢量三角形分析如图所示.(或由矢量三角形可知:当F与F合(或运动)的方向垂直时,F有最小值而无最大值)…⑧ 由矢量三角形图有:Fmin=(mg+qE)•sinθ…⑨ θ≤(α+θ)≤180°…⑩ 联解⑨⑩得:F≥8N…(11) 0°<α<127°…(12) 考点:带电粒子在电场中的运动;牛顿第二定律及动能定理的应用 【名师点睛】本题是带电物体在电场中圆周运动问题,动能定理和向心力结合是常用的解题方法.粒子垂直进入电场中做的是类平抛运动,本题就是考查学生对类平抛运动的规律的应用。  
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考点分析:
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如图所示,足够长的倾角θ=37°的光滑斜面体固定在水平地面上,一根轻绳跨过定滑轮,一端与质量为ml=1kg的物块A连接,另一端与质量为m2=3kg的物块B连接,绳与斜面保持平行开始时,用手按住A,使B悬于距地面高H=06m处,而A静止于斜面底端。现释放B

试求1A在斜面上向上滑行时的加速度?

2A在斜面上向上滑行的最大距离?B落地后不再弹起,且所有接触面间的摩擦均忽略不计,A始终末与定滑轮相碰,sin37°=06,cos37°=08,g取10m/s2

 

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。

1)某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时组成的系统动能增加量可表示为___________,系统的重力势能减少量可表示为___________,在误差允许的范围内,若则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)

2)在上次实验中,某同学改变间的距离,作出的图象如图所示,并测得,则重力加速度___________m/s2

 

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如图所示,在探究质量一定,加速度与物体受力关系的实验中,有两种方案:

甲方案,选择小车为研究对象,用砝码和盘的重力作为拉力;乙方案,选择小车、砝码和盘整体为研究对象,用砝码和盘的重力作为研究对象所受的拉力。

1)用乙方案实验,___________平衡摩擦力(填需要不需要);

2)用乙方案实验,___________保持细线与板面平行(填需要不需要);

3)用甲方案实验,当增加盘中砝码而改变受力时,需要满足的条件___________

4)用甲方案实验得到如图所示的a—F关系图像:

图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零),可能的原因是___________

A.先释放小车后接通电源打点

B.平衡摩擦力时,木板的倾角偏大

C.平衡摩擦力时,小车后面未固定穿过打点计时器的纸带

图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,主要原因是___________

A.小车的总质量过大

B.开始砝码质量较小,后来较大

C.计算拉力时,忽略砝码盘的重力

 

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如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为hPA连线与水平轨道的夹角为60°k为静电常数,下列说法正确的是()

A. 点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小

B. 物块在A点时受到轨道的支持力大小为

C. 物块在A点的电势能EPA =

D. 点电荷+Q产生的电场在B点的电势

 

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质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度图像如图所示,其中OA为过原点的一条直线。从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则:

A0~t1时间内,汽车的牵引力等于

B汽车在t1~t2时间内的功率等于t2以后的功率

Ct1~t2时间内,汽车的功率等于

Dt1~t2时间内,汽车的平均速度等于

 

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