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如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内...

如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切。在水平轨道上,两静止小球P,Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量ml=3.2kg,小球Q的质量m2=1 kg,小球P与斜面间的动摩擦因数,剪断细线前弹簧的弹性势能EP=1.68J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:  

(1)小球Q运动到C点时的速度;

(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;

(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)两小球弹开的过程,由动量守恒定律得: ① 由机械能守恒定律得: ② 由①②两式可得: , 小球Q沿圆环运动过程中,由机械能守恒定律可得: 解得: , (2) 小球P在斜面向上运动的加速度为,由牛顿第二定律得: , 解得: 故上升的最大高度为: (3)设两小球相遇点距离A点为x,从A点上升到两小球相遇所用的时间为t, 小球P沿斜面下落的加速度为,则: , 解得: 小球P上升到最高点的时间: , 则: 解得: 。  
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如图,直角坐标系xOy区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=T。现有一带负电的粒子,电荷量q=1×10-6C,质量m=5×10-12kg,以v=1×106m/s的速度先后经过P(1,5)、Q(5,2)两点,粒子重力不计,求:

 

(1)粒子做圆周运动的半径R;

(2)粒子从P运动到Q所用的时间t。

 

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某实验探究小组利用半偏法测量电压表内阻,实验室提供了下列实验器材:

A.待测电压表V(量程为3V,内阻约为3000)

B.电阻箱R1(最大阻值为9999.9)

C.滑动变阻器R2(最大阻值为10,额定电流为2 A)

D.电源E(电动势为6V,内阻不计)

E.开关两个,导线若干


(1)虚线框内为探究小组设计的部分测量电路,请你补画完整;

(2)根据设计的电路图,连接好实验电路,进行实验操作,请你补充完善下面操作步骤。首先闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表达到满偏;保持______不变,断开开关_______(选填“S1”或“S2”),调节________的阻值,使电压表示数达到半偏,读取并记录此时电阻箱的阻值R0

(3)实验测出的电压表内阻R=________,它与电压表内阻的真实值RV相比,R____RV (选填“>”、“=”或“<”)。

 

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下图为验证动量守恒定律的实验装置,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2

②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端;

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P;

④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置;

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN.依据上述实验步骤,请回答下面问题:

(1)两小球的质量m1、m2应满足m1_______m2(填写“>”、“=”或“<”);

(2)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中____点,m2的落点是图中____点;

(3)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式________________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的;

(4)若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞,用实验中测得的数据来表示,只需比较_____________________是否相等即可。

 

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如图所示为某小型电站高压输电示意图,变压器均为理想变压器,发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器,其原、副线圈的匝数比为1:10,电流表的示数为1 A,输电线的总电阻为10,则下列说法正确的是

A. 采用高压输电可以增大输电线中的电流

B. 升压变压器的输出电压U2=2000V

C. 用户获得的功率为19kW

D. 将P下移,用户获得的电压将增大

 

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如图所示,两个带等量正电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点,其位置关于坐标原点O对称,圆弧曲线是一个以O点为圆心的半圆,c点为半圆与y轴的交点,ab两点为一平行于x轴的直线与半圆的交点,下列说法正确的是

A. ab两点的电势相同

B. ab两点的场强相同

C. 将一个正电荷q沿着圆弧从a点经c点移到b点,电势能先增加后减小

D. 将一个正电荷q放在半圆上任一点,两电荷对q的作用力大小分别是F1、F2,则为一定值

 

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