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如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=...

如图所示,光滑水平面上有一质量M=40kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=10m的水平轨道,水平轨道左侧是一半径R=025m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=10kg的小物块可视为质点紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=05整个装置处于静止状态现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A不考虑小物块与轻弹簧碰撞时的能量损失,不计空气阻力,取g=10m/s2求:

1解除锁定前弹簧的弹性势能;

2小物块第二次经过O′点时的速度大小;

3小物块与车最终相对静止时距O′点的距离

 

(1)7.5J(2)2.0m/s(3)0.5m 【解析】 试题分析:(1)平板车和小物块组成的系统,水平方向动量守恒,解除锁定前,总动量为零,故小物块到达圆弧最高点A时,二者的共同速度v共=0 设弹簧解除锁定前的弹性势能为Ep,上述过程中系统能量守恒,则有 Ep=mgR+μmgL 代入数据解得 Ep=7.5J (2)设小物块第二次经过O'时的速度大小为vm,此时平板车的速度大小为vM,研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程,由系统动量守恒和机械能守恒有0=mvm-MvM mgR=mvm2+MvM2 代入数据解得 vm=2.0m/s (3)最终平板车和小物块相对静止时,二者的共同速度为0. 设小物块相对平板车滑动的路程为S,对系统由能量守恒有 Ep=μmgS 代入数据解得S=1.5m 则距O'点的距离x=S-L=0.5m 考点:动量守恒定律和机械能守恒定律 【名师点睛】本题是系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题,求解两物体间的相对位移,往往根据能量守恒研究。  
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考点分析:
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如图所示,物体A放在足够长的木板B的右端,木板B静止于水平面,时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度的匀加速直线运动,已知A的质量和B的质量均为,AB之间的动摩擦因数,B与水平面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取,求:

1物体A刚运动时的加速度大小和方向;

2时,电动机的输出功率P;

3时,将电动机的输出 功率立即调整为,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,则再经过多长时间物体A与木板B的速度相等?

 

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(1)下列说法中正确的是_____   

A、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体,若体积不变,压强增大,则气缸在单位面积上,单位时间内受到的分子碰撞次数增加

B、晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列,具有空间上的周期性

C、分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间斥力大于引力;当r小于r0时分子间斥力小于引力

D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势

(2)如图所示,一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化,状态A与状态B 的体积关系为VA __VB(选填“大于”、“小于”或“等于”); 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功,则此过程中_____(选填“吸热”或“放热”)

(3)在“用油膜法测量分子直径”的实验中,将浓度为的一滴油酸溶液,轻轻滴入水盆中,稳定后形成了一层单分子油膜.测得一滴油酸溶液的体积为V0,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径约为______;如果把油酸分子看成是球形的(球的体积公式为,d为球直径),计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少.

 

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某实验小组利用以下实验器材通过实验描绘热敏电阻的伏安特性曲线

电动势为6V的直流电源,内阻约0.5Ω

量程为6V的电压表,内阻RV约10kΩ;

量程为0.5A的电流表,内阻RA=4.0Ω;

阻值范围为0~99.9Ω的电阻箱R;

热敏电阻RT

开关和导线若干。

(1)下图为实验得到的热敏电阻的伏安特性曲线,在虚线框内画出实验所用的电路图;

(2)若该实验小组记录实验数据时,电压表示数用U表示、电流表的示数用I表示,电阻箱的阻值用R表示,则实验中电源的输出功率P可表示为________;(用U、I、R和RA表示)

(3)若该小组连续进行两次重复实验,结果得到两条伏安特性曲线①和②,则造成两条曲线不重合的原因是:______________________________________________________________。在曲线①中当电流为0.40A时,热敏电阻的阻值为___________Ω。(结果保留两位有效数字)

 

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如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器,它的打点时间间隔为t,实验步骤如下:

①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触

②启动电动机,使圆形卡纸转动起来

③接通电火花计时器的电源,使它工作起来

④关闭电动机,拆除电火花计时器,研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)

如测出n个点对应的圆心角0弧度,则可写出角速度的表达式,代入数据,得出的测量值

(1)要得到角速度的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________

A.秒表    B.螺旋测微器  C.圆规    D.量角器

(2)写出的表达式:________.

(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动,则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示,这对测量结果有影响吗?_____(选填“是”或“否”)

 

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如图(a)由小车、斜面及粗糙程度可以改变的水平长直木板构成伽利略理想斜面实验装置。实验时,在水平长直木板旁边放上刻度尺,小车可以从斜面平稳地滑行到水平长直平面。利用该装置与器材,完成能体现如图(b)“伽利略理想斜面实验思想与方法”的实验推论(设重力加速度为g)

(1)请指出,实验时必须控制的实验条件_____________________________________

(2)请表述,由实验现象可以得出的实验推论:__________________

(3)图(C)是每隔Δt时间曝光一次得到小车在粗糙水平面上运动过程中的五张照片    ,测得小车之间的距离分别是S1、S2、S3、S4,由此可估算出小车与水平面的动摩擦因数

=___________________ (需要用S1、S2、S3、S4、g、Δt字符表示)

 

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试题属性

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