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(18分)如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置L形滑板P,滑板左端为半径R...

(18分)如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置L形滑板P,滑板左端为半径R=1.0 m的1/4圆弧面,A是圆弧的端点,BC段表面粗糙,长为L=3m,其余段表面光滑,小滑块P1P2的质量均为m=1kg,滑板的质量M4kgP1P2BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,开始时滑板紧靠槽的左端,滑板的右端C与槽的右端相距x=0.1mP2静止在粗糙面的B点,P1从A点正上方高为h=0.8m处自由落下,经过弧面与P2在B点发生弹性碰撞. 滑板与槽的右端碰撞后与槽牢固粘连,P2与槽的碰撞为弹性碰撞,P1P2视为质点, g=10 m/s2.求:

(1)P1运动到B点时对滑板的压力;

(2)P2BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?

(3)P1P2最终静止后,P1P2间的距离为多少?

 

(1)46N,方向竖直向下;(2)0.8m/s2;(3)1.77m。 【解析】 试题分析:(1)P1从开始运动到B点的过程中,由动能定理得:mg(h+R)=mv02, 在B点:N-mg=m,解得N=46N; 根据牛顿第三定律可知,P1运动到B点时对滑板的压力大小为46N,方向竖直向下。 (2)P1、P2碰撞过程:mv0=mv1+mv2,mv02=mv12+mv22, 解得v1=0,v2=6m/s; 设P2在BC段向右滑动时,P1和P保持相对静止,加速度大小为a, 则μ2mg=(M+m)a,a=0.8m/s2。 (3)设P1和P运动位移为x0时三者共速, 则:mv0=(M+2m)v,μ2mgx0=(M+m)v2,μ2mgL0=mv02-mv32-(M+m)v42 解得:v3=4m/s,v4=0.4m/s,L0=2.15m 设滑板与槽碰撞后,P1和P2继续运动到静止的路程分别为L1和L2, 则μ2mgL1=mv32,μ1mgL2=mv42,解得:L1=0.08m,L2=2m 故最终P1和P2间的距离为:△L=2L-L0-L1-L2=1.77m 考点:动能定理,动量定律,牛顿第二定律。  
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考点分析:
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如图所示,在竖直平面内有宽度为L足够长的金属导轨,导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,导轨上有一导体棒在外力作用下以速度v0向左匀速运动;PQ为竖直平面内两平行金属板,分别用导线和MN相连,PQ板长为d,间距也为dPQ板间虚线右侧为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一电量为q的带正电小球,从PQ左边界的中点水平射入,进入磁场后做匀速圆周运动,重力加速度取g。求:

1)带电小球的质量m

2)能够打在P板上的带电小球在磁场中运动的最短时间;

3)能够打在P板上的带电小球速度v的取值范围。

 

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采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,AB两点间有一灵敏电流计G.

请你补充实验步骤:

i 闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB(选填“大于”、“小于”或“等于”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1______(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过电源E的电流.

ii 改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得______,读出______.

由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为______________、内电阻r的表达式为___________.

该实验中E______E(选填“大于”、“小于”或“等于”),r______r(选填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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18分)(1)某实验小组利用如图所示的装置来探究合外力一定时物体的加速度与质量之间的关系。实验中交流电频率50Hz

若实验中认为绳子拉力等于小桶及桶中物体的总重量,则需满足_____________

小组同学按图所示安装好装置后,将轨道右端适当垫起,来平衡阻力。请指出不合理之处        。正确操作后,小组同学在小桶里加适当的物体,拉动小车加速运动。

某次实验打出了一条纸带如图所示。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离(单位cm)。该次实验小车的加速度a       m/s2(结果保留三位有效数字)

若某小组同学重物根据测得数据画出a-1/M图象如图所示,原因是__________________

 

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一带负电的粒子在电场中做直线运动的速度图象如图所示,在第2s 和第8s时刻分别经过M、N两点,已知运动过程中粒子仅受电场力的作用,则以下判断正确的是

A.该电场一定是匀强电场

B.M点的电势低于N点的电势

C.从M点到N点的过程中,电势能逐渐增大

D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

 

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有一台输出电压按左图规律变化的交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,如右图所示.现已知发电机的输出功率为1100WT1的原副线圈匝数比为1:10,则下列说法正确的是( )

A. 发电机E所产生的交流电的电压表达式为

B. 电流表的示数为0.5A

C. 当用户消耗的功率变大时,输电线上消耗的功率也变大

D. 若只增加T2的原线圈匝数,则发电机的输出功率将变大

 

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