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如图所示,AD与A1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DC与D1C1为倾角为的...

如图所示,ADA1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DCD1C1为倾角为的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒abcd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g10m/s2sin=0.6)

(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数

(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态?(导体棒cd运动过程中,abcd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)

(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1scd已经处于匀速直线运动状态,求在这1sab上产生的焦耳热为多少?

 

(1) (2)1.5kg (3)8.4J 【解析】(1)对ab棒,由平衡条件得 解得(或0.75) (2)当P的质量最大时,P和cd的运动达到稳定时,P和cd一起做匀速直线运动,ab处于静止状态,但摩擦力达到最大且沿斜面向下。设此时电路中的电流为I 对ab棒,由平衡条件得 沿斜面方向: 垂直于斜面方向: 或水平方向: 竖直方向: 对cd棒,设绳中的张力为T,由平衡条件得 对P,由平衡条件得 联立以上各式得: 故当P的质量不超过1.5Kg时,ab始终处于静止状态 (3)设P匀速运动的速度为v,由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得Blv=I(R1+R2) 得v=2m/s) 对P、棒cd,由牛顿第二定律得 两边同时乘以,并累加求和,可得 解得m 对P、ab棒和cd棒,由能量守恒定律得,解得 在这1s内ab棒上产生的焦耳热为  
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考点分析:
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如图所示,有一质量m1 kg的小物块,在平台上以初速度v0=3m/s水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的半径R05 m的粗糙圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点 的质量为M3 kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑接触,当小物块在木板上相对木板运动L=1 m时,与木板有共同速度,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ03C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ53°,不计空气阻力,取g10 m/s2sin53°=08cos53°=06.求:

1AC两点的高度差h

2)物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;

3)物块通过圆弧轨道克服摩擦力做的功.

 

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(1)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(a)所示,电池的电动势为E、内阻为rR0为调零电阻,Rg为表头内阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图(b)所示,则该图象的函数关系式为I=________;(调零电阻接入电路的部分阻值用R0表示)

(2)下列根据图(b)中IRx图线做出的解释或判断中正确的是_____

A.用欧姆表测电阻时,指针指示读数越大,测量的误差越小

B.欧姆表调零的实质是通过调节R0,使Rx=0时电路中的电流I=Ig

C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏

D.测量中,当Rx的阻值为图(b)中的R2时,指针位于表盘中央位置的右侧

(3)某同学想通过一个多用电表中的欧姆档,直接去测量某电压表(量程10V)的内阻(大约为几十千欧),欧姆档的选择开关拨至倍率×1K档.先将红、黑表笔短接调零后,选用图(c)中___(填“A”或“B”)方式连接.在本实验中,如图(d)所示为欧姆表和电压表的读数,请你利用所学过的知识,求出欧姆表电池的电动势为______V.(计算结果保留三位有效数字)

 

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在探究“加速度与力和质量的关系”实验时,某老师对传统实验进行了改进,其实验操作如下:

① 如图所示,先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端,调节平板的倾角θ,使小车沿斜面向下做匀速直线运动,测出沙和沙桶的总质量m

② 保持平板倾角θ不变,去掉沙和沙桶,小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动,通过纸带测量其加速度a

③ 保持小车质量M不变,多次改变沙和沙桶的总质量m,每次重复①②两步操作,得到小车加速度与合力的关系;

④ 多次改变小车的质量,进行适当的操作,得到小车加速度和质量的关系.

(1)在上述实验操作过程中,以下说法正确的是______

A.可以用电池盒给打点计时器供电

B.应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源

C.要保持细绳与平板平行

D.应让小车从靠近定滑轮处开始运动

(2)在操作①中若打了一条如下图所示的纸带,已知纸带左端为连接小车处,则应将平板的倾角适当______(选填“增大”或“减小”)些;

(3)在操作②中,小车所受的合力大小等于______(用题中所给定的字母以及重力加速度g表示);

(4)在本实验中______(选填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量;在操作④中,每次改变小车质量后,______(选填“需要”或“不需要”)重新调节平板的倾角.

 

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倾角θ为37°的光滑斜面上固定带轻杆的槽,劲度系数k=20N/m、原长足够长的轻弹簧下端与轻杆相连,开始时杆在槽外的长度=0.6m,且杆可在槽内移动,杆与槽间的滑动摩擦力大小恒为Ff=6N,杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.质量m=1kg的小车从距弹簧上端l=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动.已知弹簧弹性势能为,式中x为弹簧的形变量.在整个运动过程中,弹簧始终处于弹性限度以内.g=10m/s2 sin37º=0.6.下列说法正确的是

A. 在杆完全进入槽内之前,小车先做匀加速运动,然后做加速度逐渐减小的加速运动,最后做匀速直线运动

B. 小车从开始运动到杆完全进入槽内所用时间为s

C. 若杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff变为16N,小车、弹簧、轻杆组成的系统机械能一定不守恒

D. 若杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff变为16N,小车第一次与弹簧作用过程中轻杆移动的距离为0.2m

 

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如图所示,固定在倾角为θ=30°的斜面内的两根平行长直 光滑金属导轨的间距为d=l m,其底端接有阻值为R=2 Ω的电阻,整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场中.一质量为m=l kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触.现杆在沿斜面向上、垂直于杆的恒力F=10 N作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L=6m时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接人电路的电阻为r=2 Ω,导轨电阻不计,重力加速度大小为g = 10  m/s2.则此过程(    )

A. 杆的速度最大值为5m/s

B. 流过电阻R的电量为6C

C. 在这一过程中,整个回路产生的焦耳热为17.5 J

D. 流过电阻R电流方向为由c到d

 

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