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如图所示,一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动,质量均为m的小物块P和小物块Q...

如图所示,一足够长的水平传送带以速度v0匀速运动,质量均为m的小物块P和小物块Q由通过滑轮组的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长.某时刻物块P从传送带左端以速度2v0冲上传送带,P与定滑轮间的绳子水平.已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g,不计滑轮的质量与摩擦.求:

(1)运动过程中小物块P、Q的加速度大小之比;

(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中,PQ系统机械能的改变量.

 

(1) (2)0 【解析】 试题分析: 设P的位移、加速度大小分别为x1、a1,Q的位移、加速度大小分别为x2、a2, 由图可知,Q通过动滑轮提升,易知P、Q的位移关系始终满足P的位移是Q位移的两倍,即x1=2 x2,(2分) 由 (2分) 易得a1=2a2 即 (2分) (2)分别以P、Q为研究对象,由牛顿第二定律可求出加速度 对P加速度方向向左有:μmg+T=ma1 (1分) 对Q加速度方向向下有:mg﹣2T=ma2 (1分) 解得:a1=0.6g a2=0.3g (2分) P先减速到与传送带速度相同,设位移为x1 (2分) 共速后,由于f=μmg<0.5mg,P不可能随传送带一起匀速运动,继续向右减速, 设此时P加速度为a1′,Q的加速度为 (1分) 对P加速度方向向左,摩擦力方向向右有:T﹣μmg=ma1′ (1分) 对Q加速度方向向下有:mg﹣2T=ma2′ (1分) 解得:a1′=0.2g a2′=0.1g (2分) 设减速到0位移为x2; (1分) PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功,△E=﹣μmgx1+μmgx2=0 (2分) 考点:功能关系、传送带、牛顿第二定律 【名师点睛】本题主要考察了动能定理及运动学基本公式的应用,要求同学们能正确分析物体的运动情况,由图可知,P与Q的位移关系始终满足P的位移是Q的位移的2倍,结合:求得加速度的比值; 分别以P与Q为研究的对象,由牛顿第二定律求出加速度,然后结合运动学的公式,求出P与传送带的速度相等之前的位移;当P的速度与传送带相等后,分析摩擦力与绳子的拉力的关系,判断出P将继续减速,求出加速度,在结合运动学的公式求出位移,最后由功能关系求出机械能的该变量.  
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考点分析:
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如图所示,水平放置的两导轨PQ间的距离L=1m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场B=2T,垂直导轨放置ab棒的质量m=2kg,系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=15N的物块相连,已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=05,电源的电动势E=10V,内阻r=0,导轨的电阻及ab棒的电阻均不计,

要想使ab棒处于静止状态,电阻R应在哪个范围内取值?(g10m/s2

 

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材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻现象”,利用这种效应可以测量压力大小,若图为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中RF、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值,为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值RF,请按要求完成下列实验.

(1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为40N~80N,不考虑压力对电路其它部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:

A、压敏电阻,无压力时阻值R0=6000Ω

B、滑动变阻器R,全电阻约200Ω

C、电流表A,量程2.5mA,内阻约30Ω

D、电压表V,量程3V,内阻约3kΩ

E、直流电源E,电动势3V,内阻很小

F、开关S导线若干

(2)正确连线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33mA,电压表的示数如图所示,则电压表的读数为        V.

(3)此时压敏电阻的阻值为         Ω;结合图可知待测压力的大小F=       N.(计算结果均保留两位有效数字)

 

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以下是一位同学做探究弹力与弹簧伸长量的关系的实验

1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是        

A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来

B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0

C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺

D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码

 

E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式.

F.解释函数表达式中常数的物理意义.

2)这位同学所测得几组数据在所给的坐标系中已描出:

在如图所示的坐标系中作出F﹣x图线.

写出曲线的函数表达式(xcm作单位):

 

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如图为发射卫星的简化示意图,其中图中的1为椭圆、2为圆。在发射卫星时首先在M点将卫星送入轨道1,当其运行稳定时,第二次点火使其由N点进入轨道2.则关于卫星的运动下列说法正确的是:

A. 为了使卫星能顺利地由N点进入轨道2,则应在N点减速

B. 卫星从M点向N点运动的过程中,卫星的动能减小,机械能不变

C. 卫星在轨道2上运行的周期小

D. 如果知道卫星在2轨道上运行的速度和周期,则能计算出地球的质量

 

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竖直轻弹簧下端固定在地上,上端放一小球但不粘连,小球平衡时弹簧的压缩量为x0,如图所示,现施加力F竖直向下缓慢压小球,当弹簧总压缩量为3x0时,撤去力F,小球由静止开始向上弹起,上升的最大高度为4x0,弹簧始终在弹性限度范围内,劲度系数为k,重力加速度为g,设小球在运动过程中受到的空气阻力恒为0.125mg,则整个上升过程中,小球

A.先做加速运动再做匀减速运动

B.释放瞬间加速度大小为2g

C.加速上升过程克服重力做功2mgx0

D.匀减速过程机械能减少了0.125mgx0

 

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