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某实验小组的同学利用如图甲所示的装置“探究合外力做功与动能变化的关系”,其中小车...

某实验小组的同学利用如图甲所示的装置“探究合外力做功与动能变化的关系”其中小车和沙桶的质量分别为Mm打点计时器所用的交流电源的频率为f。接通电源待打点计时器打点稳定时,由静止释放小车,通过打点计时器打下一条纸带,该小组的同学多次完成上述操作,并从其中选择了一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。选出的计数点如图所示,其中相邻两计数点间还有4个点未标出,经测量计数点123456距离0点的间距分别为d1d2d3d4d5d6。回答下列问题:

(1)该小组的同学在处理数据时,将沙桶的重力作为小车的合外力,则打下第5个计数点时合外力对小车所做的功为________,此时小车的动能为________(以上各空均用题中已给的字母表示)

(2)通过计算可知,合外力对小车所做的功与小车动能的变化量有很大的差值,试分析误差的原因________________(写出一条即可)

 

(1)mgd5 (2)没有平衡摩擦力或沙桶的质量太大 【解析】(1)若用沙桶的重力作为小车受的合力,则F合=mg,从0点到打第5点时水平位移x=d5,所以W=F合x=mgd5;打第5点时小车动能, ,式中Δt为5个时间间隔,即Δt= ,故 . (2)误差原因:没有平衡摩擦力或沙桶的质量太大;  
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在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时,有一种方法是让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑,如图所示。一次训练中,运动员腰部系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道加速奔跑,5s后绳从轮胎上脱落, 轮胎运动的v­t图像如图所示。不计空气阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。g10m/s2。下列说法正确的是(  )

A. 轮胎与水平面间的动摩擦因数μ=0.25

B. 绳子对轮胎的拉力F的大小为70N

C. 0~7s内,轮胎克服摩擦力做功为1400J

D. 2s时,绳的拉力的瞬时功率为280W

 

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一金属条放置在相距为d的两金属轨道上,如图所示。现让金属条以v0的初速度从AA进入水平轨道,再由CC进入半径为r的竖直圆轨道,金属条到达竖直圆轨道最高点的速度大小为v,完成圆周运动后,再回到水平轨道上,整个轨道除圆轨道光滑外,其余均粗糙,运动过程中金属条始终与轨道垂直且接触良好。已知由外电路控制、流过金属条的电流大小始终为I,方向如图中所示,整个轨道处于水平向右的匀强磁场中,磁感应强度为BAC间的距离为L,金属条恰好能完成竖直面内的圆周运动。重力加速度为g,则由题中信息可以求出(  )

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C. 金属条运动到DD时的瞬时速度

D. 金属条与水平粗糙轨道间的动摩擦因数

 

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如图所示,在匀强磁场的上方有一半径为R的导体圆环,圆环的圆心距离匀强磁场上边界的距离为h。将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间,速度均为v。已知圆环的电阻为r,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。则(  )

A. 圆环刚进入磁场的瞬间,速度

B. 圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为mg(hR)

C. 圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为

D. 圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动

 

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20161017日“神舟十一号”载人飞船发射升空。如图所示,“神舟十一号”飞船首先发射到离地面很近的圆轨道,后经多次变轨后,最终与天宫二号对接成功,二者组成的整体在距地面的高度约为R(R为地球半径)的地方绕地球做周期为T的圆周运动,引力常量为G,则(  )

A. 成功对接后,宇航员相对飞船不动时处于平衡状态

B. 由题中已知条件可以求出地球质量为

C. “神舟十一号”飞船应在近圆对接轨道加速才能与天宫二号对接

D. 对接成功后,“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室通过A点时,“神舟十一号”飞船的加速度等于“天宫二号”空间实验室的加速度

 

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如图所示,理想变压器的原线圈匝数为2200 匝,加上220 V的正弦交变电压,副线圈cd 之间的匝数为1100匝,de 之间的匝数也为 1100匝。D1D2 为理想二极管,R 是阻值为10 Ω的定值电阻,则电阻R消耗的电功率为(  )

A. 1210 W    B. 4840 W    C. 650 W    D. 2420 W

 

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