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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边...

如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点.在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大E=mg/q.现用质量为m=0.2kg、带+q的绝缘物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后物块离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P.(取g=10m/s2)求:
(1)物块m经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;
(2)物块m在半圆轨道运动时对轨道的最大压力的大小.

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(1)由于物体恰好能通过轨道的最高点P,因此可以通过竖直平面内的圆周运动的临界条件先求出P点的速度,再使用动能定律求出物体在B点的速度; (2)物体对轨道的压力最大时的位置,处于重力与电场的复合场的等效重力处,先用动能定律求出物体得到该点的速度,然后代入向心力的公式,再应用难度第三定律进行说明即可. 【解析】 (1)由于物体恰好能通过轨道的最高点P,要满足竖直平面内的圆周运动的临界条件:故 B到P的过程重力和电场力做功,由动能定律: 代入数据,得 m/s          (2)由题意,物体对轨道的压力最大时的位置应处于B和N的中点处,该点与O的连线与竖直方向的夹角是45,由动能定律得: 在该点处的向心力: 代入数据,得 N 答:(1)物块m经过桌面右侧边缘B点时的速度大小3m/s; (2)物块m在半圆轨道运动时对轨道的最大压力15.7N
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考点分析:
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如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两极板,极板长L=0.2m,两板间距d=0.145m,在M、N间加上如图乙所示的电压,一个带电粒子的电量q=+1.0×10-6C、质量m=1.0×10-8kg,粒子重力不计.
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(2)若在t=0的时刻,上述带电粒子从靠近M板的左边缘处以初速度v水平射入两极板间,且粒子沿水平方向离开电场,求初速度v的大小.

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如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:
(1)水平外力F的大小;
(2)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.

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有一只电流计,已知其Ig=200μA,Rg=200Ω,现欲改装成量程为3V的电压表,则应该怎样连接一个多大的电阻?由于所用电阻不准,当改装表与标准表比较时,发现当标准值为1.6V时,改装电压表读数为1.5V,则实际所用的电阻值是多少?
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A.三条倾斜的直线所对应的小车的质量相等
B.三条倾斜的直线所对应的小车的质量不同
C.直线1所对应的小车的质量最大
D.直线3所对应的小车的质量最大
(2)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图乙所示,试分析图线不过原点的原因是______,图线上部弯曲的原因是______

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某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律.已知当地的重力加速度g=9.80m/s2
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是(填编号字母)______
(2)实验小组选出一条纸带如图乙所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01cm,h2=20.20cm,h3=27.86cm.打点计时器通以50Hz的交流电.根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;此时重锤的动能比开始下落时增加了______J,(重锤质量为m kg,答案中的数据均要求保留3位有效数字)manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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