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如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一...

如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知AB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g=10m/s2.求:

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(1)小物块到达B点时速度的大小;

(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;

(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离.

 

(1)小物块到达B点时速度的大小是5m/s; (2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小是25N; (3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离是1.2m 【解析】 试题分析:(1)小物块从A到B,F做功Fx,滑动摩擦力﹣μmgx,根据动能定理求解小物块到达B点时速度的大小; (2)小物块从B运动到D点过程,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律求出物块到达D点时的速度,由牛顿第二定律求解轨道对小物块作用力的大小; (3)小物块离开D点做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式求解落到水平地面上的点与B点之间的距离. 【解析】 (1)从A到B,根据动能定理有 (F﹣μmg)x= 得 =5m/s (2)从B到D,根据机械能守恒定律有 得 =3m/s 在D点,根据牛顿运动定律有 得 F=﹣mg=25N (3)由D点到落点小物块做平抛运动,在竖直方向有 得 水平面上落点与B点之间的距离为 x=vDt=3×0.4=1.2m 答:(1)小物块到达B点时速度的大小是5m/s; (2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小是25N; (3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离是1.2m. 【点评】本题是动能定理、牛顿第二定律和平抛运动规律的综合应用,关键是确定运动过程,分析运动规律.  
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将带电荷量为6×10﹣6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10﹣5J的功,再从B移到C,静电力做了1.2×10﹣5J的功.则

(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中,电势能共改变了多少?

(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?

(3)若A点为零电势点,则B、C两点的电势各为多少?

 

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真空中有两个相距r的点电荷A和B,带电荷量分别为q1=+q,q2=+4q,再放入一个点电荷q3,三个点电荷皆可自由移动,在什么位置放入第三个点电荷q3可使三个电荷都处于平衡状态,q3的电荷量为多少?

 

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真空中有一电场,在电场中的P点放一电量为4.0×10﹣9C的检验电荷,它受到的电场力为2.0×10﹣5N,求:

(1)P点的电场强度E为多大?

(2)把检验电荷电量减小为2.0×10﹣9C,则该电荷在P点受到的电场力是多大?

 

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能量既不会凭空      ,也不会凭空消失,它只能从一种形式      为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量     

 

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在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器电源频率为50Hz,重物质量m=1.00kg,当地重力加速度g=9.80m/s2

(1)下列实验步骤操作合理的排列顺序是      (填写步骤前面的字母).

A.将打点计时器竖直安装在铁架台上

B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落

C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻转)重新做实验

D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带

E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3…hn,计算出对应的瞬时速度v1、v2、v3…vn

F.分别算出满分5 manfen5.commvn2和mghn,在实验误差允许的范围内看是否相等

(2)某同学按照正确的操作选得纸带如图所示,其中O点是打下的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).

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①纸带的      端(填“左”或“右”)与重物相连

②这三组数据中不符合读数要求的是

③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

④从O点到③问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep=      J,动能的增加量△Ek=      J(结果保留三位有效数字)

 

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