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如图8所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5 kg的小物块,它与水平台阶...

如图8所示在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5 kg的小物块它与水平台阶表面间的动摩擦因数μ=0.5且与台阶边缘O点的距离s=5 m.在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板并以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5 N的水平恒力拉动小物块一段时间后撤去拉力小物块最终水平抛出并击中挡板(g=10 m/s2).

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(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘P点,P点的坐标为(1.6 m,0.8 m),求其离开O点时的速度大小;

(2)为使小物块击中挡板求拉力F作用的距离范围;

(3)改变拉力F的作用时间使小物块击中挡板的不同位置求击中挡板时小物块动能的最小值.(结果可保留根式)

 

(1) (2) (3)2 J   【解析】 试题分析:(1)小物块从O到P做平抛运动: 水平方向: 竖直方向:y=gt2 解得: (2)为使小物块击中挡板,小物块必须能运动到O点,设拉力F作用的最短距离为,由动能定理得: ,解得,为使小物块击中挡板,小物块的平抛初速度不能超过,设拉力F作用的最长距离为,由动能定理得:Fx2-μmgs=mv 解得,则为使小物块击中挡板,拉力F作用的距离范围为: (3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y),则:,y=gt′2 由机械能守恒得:Ek=mv0′2+mgy 又,由P点坐标可求 化简得Ek=+=+y 由数学方法求得Ekmin=2 J 考点:动能定理;机械能守恒定律 【名师点睛】本题综合了动能定理和平抛运动知识,综合性较强,难度中等,知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律并能熟练应用。  
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考点分析:
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如图所示,两平行金属板A、B板长L=8 cm,两板间距离d=8 cm,A板比B板电势高300 V,一带正电的粒子带电量q=10-10 C,质量m=10-20 kg。沿电场中心线OR垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106 m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面影响,界面MN、PS垂直中心线OR),已知两界面MN、PS相距为12 cm,O点在中心线上距离界面PS为9 cm处,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。 (静电力常数k=9×109 N·m2/C2,sin370=0.6,cos370=0.8)

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(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线OR的距离多远?

(2)试在图上粗略画出粒子运动的全过程轨迹。

(3)确定点电荷Q的电性并求其电量的大小。

 

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图中电源电动势E12 V内电阻r0.5 Ω将一盏额定电压为8 V,额定功率为16 W的灯泡与一只线圈电阻为0. 5 Ω的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光,通电100 min问:

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(1)电源提供的能量是多少?

(2)电流对灯泡和电动机所做的功各是多少?

(3)灯丝和电动机线圈产生的热量各是多少?

(4)电动机的效率为多少?

 

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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00 kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度g取9.80 m/s2,那么:

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根据图上所得的数据,应取图中O点到_____点来验证机械能守恒定律.

从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________ J(结果取三位有效数字).

若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图象是下图中的________.

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某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等.组装的实验装置如图所示.

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若要完成该实验,必需的实验器材还有哪些__________________.

实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号).

A.避免小车在运动过程中发生抖动

B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

平衡摩擦后,当他用多个钩码牵引小车时,发现小车运动过快,致使打出的纸带上点数较少,难以选到合适的点计算小车的速度.在保证所挂钩码数目不变的条件下,请你利用本实验的器材提出一个解决办法:________.

他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的_____(填字母代号).

A.在接通电源的同时释放了小车

B.小车释放时离打点计时器太近

C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

 

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在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动.如图所示,某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为2v0,设人下滑时所受阻力恒定不变,沙坡长度为L,斜面倾角为α,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g.则(  )

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A.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为3v0

B.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端时的速度大小为v0

C.人沿沙坡下滑时所受阻力Ff=mgsinα-

D.人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0

 

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试题属性

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