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某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置...

某探究学习小组的同学要验证牛顿第二定律,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘,实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)。

(1)该实验中小车所受的合力________(填等于不等于)力传感器的示数,该实验________(填需要不需要)满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量;

(2)通过实验可以获得以下测量数据:小车、传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度d,光电门12的中心距离为s.若某次实验过程中测得力传感器的读数为F,小车通过光电门12的挡光时间分别为t1t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的表达式是F=________

 

(1)等于 不需要 (2) 【解析】试题分析:(1)由于轨道倾角已调好,使重力的分力与摩擦力平衡,所以绳子对小车的拉力就等于小车受到的合力,力传感器显示的就是绳子的拉力。小车受的合力直接由传感器显示出来,不需要用砝码和砝码盘的总重力来代替了,所以就不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。(2)由于小车过光电门的时间很短,可有平均速度代替瞬时速度,过光电门1时的速度,过光电门2时的速度,加速度,由牛顿第二定律,,代入整理可得结果。
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考点分析:
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如图所示,一个半径为r粗细均匀、阻值为R的圆形导线框,竖直放置在磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直现有一根质量为m、电阻不计的导体棒,自圆形线框最高点由静止释放,棒在下落过程中始终与线框保持良好接触已知下落距离为时棒的速度大小为v1,下落到圆心O时棒的速度大小为v2,忽略摩擦及空气阻力,下列说法正确的是

A. 导体棒下落距离为时,棒中感应电流的方向向右

B. 导体棒下落距离为时,棒的加速度的大小为

C. 导体棒下落到圆心时,圆形导线框的发热功率为

D. 导体棒从开始下落到经过圆心的过程中,圆形导线框产生的热量为

 

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如图所示,以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场,三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域,已知bO垂直MN,aO、cObO的夹角都为30°,a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc,则下列给出的时间关系可能正确的是(AD)

FZ1-4.TIF

A.ta<tb<tc     B.ta>tb>tc     C.ta=tb<tc   D.ta=tb=tc

 

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在中国航天骄人的业绩中有这些记载:天宫二号在离地面343km的圆形轨道上飞行绕地球运动的周期为T嫦娥三号在距月球表面高度为200km的圆形轨道上飞行;北斗卫星导航系统由同步卫星(地球静止轨道卫星,在赤道平面,距赤道的高度约为36000km)和倾斜同步卫星(周期与地球自转周期相等,但不定点于某地上空)等组成。引力常量为G,下列说法正确的是

A. 地球平均密度大于

B. 天宫二号的线速度大于同步卫星的线速度

C. 同步卫星倾斜同步卫星同周期、同轨道半径,且两者的轨道在同一平面内

D. 嫦娥三号与地球的距离小于同步卫星与地球的距离

 

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如图所示,物体AB用细绳与弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为θ=45°的粗糙斜面上,B悬空且处于静止状态。已知两物体质量mA3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角θ45°减小到30°,下列说法正确的是

A. 弹簧的弹力大小将增大

B. 物体A受到的静摩擦力将减小

C. 弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变

D. 物体A对斜面的压力将减小

 

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如图所示,斜面和水平面之间通过小圆弧平滑连接质量为m的物体(可视为质点)从斜面上h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平地面上的B点。要使物体能原路返回A点,在B点物体需要的最小瞬时冲量是

A.     B.

C.     D.

 

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