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如图所示,水平的粗糙轨道与竖直的光滑圆形轨道相连,圆形轨道间不相互重叠,即小球离...

如图所示,水平的粗糙轨道与竖直的光滑圆形轨道相连,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续沿水平轨道运动。圆形轨道半径R=0.2m,右侧水平轨道BC长为L=4m,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=lm,水平距离s=2m,小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=l0m/s2。一小球从圆形轨道最低点B以某一水平向右的初速度出发,进入圆形轨道。

(1)若小球通过圆形轨道最高点A时给轨道的压力大小恰为小球的重力大小,求小球在B的初速度多大?

(2)若小球从B点向右出发,在以后的运动过程中,小球既不脱离圆形轨道,又不掉进壕沟,求小球在B点的初速度的范围是多大?

 

(1)m/s(2)vB≤2m/s 或m/s≤vB≤4m/s或vB≥6m/s 【解析】 试题分析:(1)小球在最高点A处 ,根据牛顿第三定律可知轨道对小球的压力 ① 根据牛顿第二定律 ② 从B到A过程,由动能定理可得 ③ 代入数据可解得v0=m/s ④ (2)情况一:若小球恰好停在C处,对全程进行研究,则有: ⑤ 得v1=4m/s ⑥ 若小球恰好过最高点A : ⑦ 从B到A过程: ⑧ 得 v2=m/s ⑨ 所以当m/s≤vB≤4m/s时,小球停在BC间。 ⑩ 情况二:若小球恰能越过壕沟,则有 ⑾ ⑿ ⒀ 得v3=6m/s ⒁ 所以当vB≥6m/s时,小球越过壕沟。 ⒂ 情况三:若小球刚好能运动到与圆心等高位置,则有 ⒃ 得v4=2m/s ⒄ 所以当vB≤2m/s时,小球又沿圆轨道返回。 ⒅ 综上,小球在A点的初速度的范围是vB≤2m/s 或m/s≤vB≤4m/s或vB≥6m/s 考点:牛顿第二定律;动能定理。  
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考点分析:
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如图所示,空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场电场强度为E,场区宽度为L,在紧靠电场右侧的圆形区域内,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B未知,圆形磁场区域半径为r。一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场,并沿半径方向射入磁场区域,然后从N点射出,O为圆心,,粒子重力可忽略不计。求:

(1)粒子在电场中加速的时间;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。

 

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2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家,以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所做出的贡献——三位获奖者发明的“高效蓝色发光二极管(LED)”给我们带来了明亮而节能的光源。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约300Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有:A.电流表A1(量程为15mA,内阻RA1约为10Ω)

B.电流表A2(量程为2mA,内阻RA2=20Ω)

C.定值电阻R1=10Ω

D.定值电阻R2=1980Ω

E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只

F.电压表V(量程为15V,内阻RV约3kΩ)

G.蓄电池E(电动势为4V,内阻很小)

F.开关S一只

(1)要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻器外,还需选择的器材有____(填写器材前的字母编号)。

(2)补全实验电路图。

(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R=      。说明式中题目未给出的各字母的意义__      

 

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如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体PQ由通过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,已知v1>v2P与定滑轮间的绳水平。不计定滑轮质量,绳足够长,物体与传送带之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。从最初直到物体P从传送带离开的过程,以下判断正确的是

A. 物体P可能先减速后加速

B. 物体P可能先加速后减速

C. 物体P可能先加速后匀速

D. 物体P可能先减速后匀速

 

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如图所示的xOy坐标系中,x轴上固定一个点电荷Qy轴上固定一根光滑绝缘细杆(细杆的下端刚好在坐标原点O处),将一个套在杆上重力不计的带电圆环(视为质点)从杆上P处由静止释放,圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动。下列说法正确的是(   )

A. 圆环沿细杆从P运动到O的过程中,速度可能先增大后减小

B. 圆环沿细杆从P运动到O的过程中,加速度可能先增大后减小

C. 增大圆环所带的电荷量,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动

D. 将圆环从杆上P的上方由静止释放,其他条件不变,圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动

 

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在物理学的发展过程中,科学家们应用了许多物理学研究方法,以下关于物理学研究方法的叙述正确的是(   

A.根据速度的定义式,当t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法

B.“总电阻”,“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法

C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了假设法

D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后各小段的位移相加,这里运用了微元法

 

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