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如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点...

如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点.水平桌面右侧有一竖直放置的光滑圆弧形轨道MNP,其半径R=0.8m,OM为水平半径,ON为竖直半径,P点到桌面的竖直距离也是R,∠PON=45°第一次用质量m1=1.1kg的物块(可视为质点)将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块停在B点(B点为弹簧原长位置),第二次用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后做匀减速直线运动,其位移与时间的关系为x=6t-2t2(m),物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道.(g=10m/s2,不计空气阻力)求:
(1)BC间的距离;
(2)m2由B运动到D所用时间;
(3)物块m2运动到M点时,m2对轨道的压力.

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(1)物块离开B点时的运动关系,可知物体运动的初速度和加速度,通过牛顿第二定律可求出摩擦因数,在BC段时,由动能定理可求出BC的长度. (2)知道从D到P下降的高度,可知在竖直方向的速度,因为物体从P点进入圆弧轨道,在P点时tan 45°=,可知 从D点抛出时的速度,利用运动学公式可求出在BD运动的时间. (3)物块从P点到M点,由机械能守恒可求出M点的速度,由支持力提供向心力可求得支持力. 【解析】 (1)由x=6t-2t2知 vB=6 m/s a=-4 m/s2  m2在BD上运动时-m2gμ=m2a 解得μ=0.4  设弹簧长为AC时,弹簧的弹性势能为Ep m1释放时Ep=μm1gsBC  m2释放时Ep=μm2gsBC+m2vB2   解得sBC=0.5 m (2)设m2由D点抛出时速度为vD,落到P点的竖直速度为vy 在竖直方向vy2=2gR,解得vy==4 m/s  在P点时tan 45°=  解得vD=4 m/s  m2由B到D所用的时间t==0.5 s  (3)m2由P运动到M的过程,由机械能守恒定律得 m2vP2+m2g(R-Rcos 45°)=m2vM2+m2gR  在M点时,对m2受力分析,由牛顿第二定律得 FN=m 解得FN=(4-) N 由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力为(4-) N 答:(1)BC间的距离0.5 m; (2)m2由B运动到D所用时间0.5 s; (3)物块m2运动到M点时,m2对轨道的压力为(4-) N.
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考点分析:
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(1)在某一力学实验中,打出的纸带如图所示,相邻计数点的时间间隔是T.测出纸带各计数点之间的距离分别为s1、s2、s3、s4,为了使由实验数据计算的结果更精确些,加速度的平均值为a=______;打下C点时的速度vC=______
(2)在“测定某电阻丝的电阻率”实验中
①用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,如图2所示,则电阻丝的直径是______ mm.
②用多用表的欧姆挡粗测电阻丝的阻值,已知此电阻丝的阻值约为20kΩ.
下面给出的操作步骤中,合理的实验步骤顺序是______(填写相应的字母)
a.将两表笔短接,调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,而后断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端,读出阻值后,断开两表笔
c.旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的“×1k”挡
d.旋转选择开关,使其尖端对准交流500V挡,并拔出两表笔
③若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值,实验室提供下列可供选用的器材:
电压表V(量3V,内阻约50kΩ)
电流表A1(量程200 μA,内阻约200Ω)
电流表A2(量程5mA,内阻约20Ω)
电流表A3(量程0.6A,内阻约1Ω)
滑动变阻器R(最大值500Ω)
电源E(电动势4.5V,内阻约0.2Ω)
开关S导线
a.在所提供的电流表中应选用______(填字母代号).
b.在虚线框中画出测电阻的实验电路.
④根据测得的电阻丝的长度、直径和阻值,即可求出该电阻丝的电阻率.
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如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v,cd边刚离开磁场时速度也为v,则下列说法正确的是( )
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A.线圈进入磁场的过程中,感应电流为顺时针方向
B.线圈进入磁场的过程中,可能做加速运动
C.线圈穿越磁场的过程中,线圈的最小速度可能为manfen5.com 满分网
D.线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程,感应电流做的功为2mgd
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如图所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起,若它们共同沿固定在水平地面倾角为α的斜面匀速下滑.则( )
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A.A、B间无摩擦力
B.A、B间有摩擦力,且A对B的摩擦力对B做正功
C.B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
D.B对斜面的摩擦力方向沿斜面向上
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如图所示,边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上.从t=0开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域.用I表示导线框中的感应电流(逆时针方向为正),则下列表示I-t关系的图线中,正确的是( )
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manfen5.com 满分网酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测.它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻.这样,电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示C越大,C与U成正比
B.U越大.表示C越大,但是C与U不成正比
C.U越大,表示C越小,C与U成反比
D.U越大,表示C越小,但是C与U不成反比
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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