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如图所示,质量为M=3.0kg的小车以v0=1.0m/s的速度在光滑的水平面上向...

如图所示,质量为M3.0kg的小车以v01.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是光滑的1/4圆弧,整个轨道由绝缘材料制成,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度E40N/C,磁感应强度B2.0T。现有一质量为m1.0kg、电荷量为q=-1.0×102C的滑块以u8m/s的水平速度向右冲上小车,当滑块通过D点时速度为v15.0m/s(滑块可视为质点,g10 m/s2),求:

   

1)滑块从AD的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能;

2)如果圆弧轨道半径R1.0m,求滑块刚过D点时对轨道的压力;

3)若滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧的最小半径。

 

(1)21J (2)35.5 N,方向竖直向下 (3)0.90m 【解析】【解析】 (1)设滑块运动到D点时的速度为v1,小车此时的速度为v2,滑块从A运动到D的过程中系统动量守恒,取向右方向为,根据动量守恒有:mu-Mv0=mv1+Mv2 解得:v2=0 滑块从A到D的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能为: 解得:ΔE=21J (2)因滑块过D点时小车的瞬间速度为零,所以滑块此该对地做圆周运动。设滑块刚过D点时,受到轨道的支持力为FN,根据向心力公式有:FN-(mg+qE+qv1B)= 解得:FN=35.5 N 根据牛顿第三定律,滑块过D点时对轨道的压力为: =35.5 N,方向竖直向下 (3)要使滑块不冲出圆弧轨道,且圆弧的最小半径,则滑块沿圆弧轨道上升到最高点C时滑块与小车具有共同速度,设此共同速度为v,根据动量守恒定律有:mv1=(m+M)v 解得:v=1.25m/s 设圆弧轨道的最小半径为Rmin,由能量守恒有: 解得:Rmin=0.90m  
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如图所示,某游乐场举办了一场趣味水上比赛,参赛者(可视为质点)在河岸台阶上的A点紧握一根不可伸长的长L5.0m的轻绳,轻绳的另一端系在距离水面高H10.0mO点,此时轻绳与竖直方向的夹角θ37ºC点是位于O点正下方水面上的一点,距离Cx4.8m处的D点固定着一只救生圈,OACD各点均在同一竖直面内。若参赛者抓紧绳端点,从台阶上A点以一定的沿垂直于轻绳斜向下的初速度跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,此后恰能落入救生圈内。(sin37º0.6cos37º0.8 1.74 3.6g10m/s2),求:

   

1)参赛者经过B点时速度的大小v

2)参赛者从台阶上A点跃出时的速度vA

3)若沿竖直方向适当调节绳端O点的高度(仍在O点正上方),参赛者从A点拉直并抓紧轻绳,由静止开始摆下,经O点正下方松开绳,此后也恰能落入救生圈内。试求参赛者松开绳时距水面的高度h

 

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嫦娥一号卫星成功撞击月球,嫦娥一号卫星撞月前在离月球表面高度(约200km)的轨道上绕月球运行,经减速、下落等过程完成了撞月的壮举,在卫星撞月前和撞月过程中科学家收集了下列数据:①卫星绕月球运行的周期②卫星绕月球做圆周运动的线速度v1③卫星从减速开始到撞击月球表面所用的时间t1④卫星撞击月球表面时的速度v2已知万有引力常量为,试根据上述测量数据求:

1)月球半径R

2)月球的质量M

3)设卫星在靠近月球时垂直其表面加速下降,则卫星在撞击月球表面前一小段时间Δt内的位移x多大。

 

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测量一只已知量程的电流表的内阻,备用器材如下:

A.待测电流表A1(量程1mA,内阻未知)

B.电流表A2(量程3A,内阻0.01Ω

C.定值电阻R0(阻值2kΩ,额定电流50mA

D.电池组E(电动势略小于3V,内阻不计)

E.多用电表

F.单刀单掷开关S1S2各一个,导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

1首先,用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有4个倍率,分别是×1 kΩ×100Ω×10Ω×1Ω。该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏角太小(相对左端)。为了较准确地进行测量,他又将选择开关拨到了与×10Ω邻近的倍率上,若这时刻度盘上的指针位置如图11所示,那么测量结果是_________Ω

2为了更精确地测出此电流表内阻,请你在方框中帮该同学设计一个实验电路。

3请简述实验步骤:____________________________________________________。                                             

4并用所述所测量的符号表示电压表内阻RA___________

 

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今年暑假开学之后甲型H1N1在全国各地大量爆发,山东半岛也出现较多的病例。为了做好防范,需要购买大量的体温表,市场体温表出现供货不足的情况,某同学想到自己制作一个金属温度计,为此该同学从实验室找到一个热敏电阻,并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线, 如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电动势E=1.5V(内阻不计)的电源、量程5mA内阻Rg=100Ω的电流表及电阻箱R′,及用该电阻作测温探头的电阻R,串成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的金属电阻温度计

电流刻度较小处对应的温度刻度         ;(填较高较低

若电阻箱阻值R′=70Ω,图丙中5mA刻度处对应的温度数值为      

 

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市场上出现了一种新式的游标卡尺,这种游标卡尺上的刻度与传统的旧式游标卡尺明显不同,新式游标卡尺的刻度看起来很稀疏,使得读数时清晰明了,便于正确读数新式游标卡尺也有10分度、20分度、50分度三种规格,但刻度却是:19mm等分成10份、39 mm等分成20份、99 mm等分成50份。以“39 mm等分成20的新式游标卡尺为例,它的精确度是___________mm,用此新式游标卡尺测量某一物体的厚度,测量时游标的示数如图所示,其读数是___________cm。

 

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