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如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水...

如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.

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分析滑块的运动过程,应用动能定理研究A点到B点,求出摩擦力做功. 对B点进行受力分析,找出向心力的来源,根据牛顿第二定律列出等式解决问题. 根据平抛运动规律求出平抛的末速度. 【解析】 (1)设小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为Wf,应用动能定理研究A点到B点有: mgR+Wf=mv2 解得Wf=-1.5J. (2)对B点进行受力分析,设轨道对滑块的支持力为N,由牛顿第二定律有: N-mg= 解得N=4.5N              由牛顿第三定律知滑块对B的压力为4.5N,方向竖直向下. (3)滑块过B点后作平抛运动,设着地时竖直速度为vy, 根据平抛运动规律有: 竖直方向末速度vy==5m/s 所以v==5m/s 答:(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为-1.5J; (2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小为4.5N; (3)小滑块着地时的速度大小是5m/s.
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考点分析:
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(1)某同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
C.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,额定电流为0.6A)
D.直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
E.开关、导线若干.
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学测量仪器上的电流和电压).
I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
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①请在图1的方框中画出实验电路图,电学元件用Rx表示;
②在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
(2)某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势,该同学利用如图2所示的电路进行实验,图中R为已知阻值的定值电阻.
①用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系:E______ E,r______ r(填“>”、“<”或“=”)
②改变电阻箱阻值,取得多组数据.
为了便于用图象法求解电动势与内阻,需要建立合适的坐标系,纵坐标表示______,横坐标表示______
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某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a一F图线,如图乙所示.
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(1)图线①是轨道处于______(填“水平”或“倾斜”)情况下得到的实验结果;
(2)图线①、②的倾斜程度(斜率)一样,说明了什么问题?______(填选项前的字母)
A.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的
B.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的
C.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定.
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如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电量为q1,第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )
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A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1>q2
D.W1>W2,q1=q2
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A.PB<manfen5.com 满分网
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C.QBmanfen5.com 满分网
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如图(甲)所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为轴上三点.放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图(乙)所示.以x轴的正方向为电场力的正方向,则( )
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A.点电荷Q一定为正电荷
B.点电荷Q在OA之间
C.A点的电场强度大小为2×103N/C
D.A点的电势比B点的电势高
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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