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光滑水平平台AB上有一根轻弹簧,一端固定于A,自然状态下另一端恰好在B。平台B端...

光滑水平平台AB上有一根轻弹簧,一端固定于A,自然状态下另一端恰好在B。平台B端连接两个内壁光滑、半径均为R=0.2m1/4细圆管轨道BCCD。D端与水平光滑地面DE相接。E端通过光滑小圆弧与一粗糙斜面EF相接,斜面与水平面的倾角θ可在0°≤θ≤75°范围内变化(调节好后即保持不变)。一质量为m=0.1kg的小物块(略小于细圆管道内径)将弹簧压缩后由静止开始释放,被弹开后以v0=2m/s进入管道。小物块与斜面的滑动摩擦系数为,取g=10m/s2,不计空气阻力

(1)求物块过B点时对细管道的压力大小和方向;

(2)求θ取不同值时,在小物块运动的全过程中产生的摩擦热量Qtanθ的关系式。

 

(1) 1N,方向竖直向上 (2) 当0°≤θ≤30°, ;当30°<θ≤75°, 【解析】(1)设轨道对物块的压力竖直向下: , 得F=1N 由牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小为F’=1N,方向竖直向上。 (2)物块到达DE时的速度为v: ,得m/s 沿斜面上滑: 物块恰好能在斜面上保持静止: ,θ=30° 则当0°≤θ≤30°,滑块在EF上停下后即保持静止。 在EF上滑行,产生的摩擦热量为 化简得J 当30°<θ≤75°,滑块在EF上停下后返回,经多次往复运动后,最终静止于E点。 产生的摩擦热量为J
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考点分析:
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图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器。其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。

(1)简述拉力敏感电阻丝的阻值随拉力变化的原因_______________________________

(2)小明找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力变化的图像如图乙所示,再按图丙所示电路制作了一个简易吊秤。电路中电源电动势E15V,内阻约;灵敏毫安表量程为10mA,内阻约5Ω;R是电阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B两接线柱上,通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,接通电路完成下列操作。

a.滑环下不吊重物时,调节电阻箱,当电流表为某一合适示数I时,读出电阻箱的读数R1

b.滑环下吊上待测重物,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;

c.调节电阻箱,使_______,读出此时电阻箱的读数R2

d.算得图乙直线的斜率k和截距b;

则待测重物的重力G的表达式为G=_____(用以上测得的物理量表示),测得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1R2分别为1052Ω1030Ω,结合乙图信息,可得待测重物的重力G=_____N(结果保留三位有效数字)。

(3)针对小明的设计方案,为了提高测量重量的精度,你认为下列措施可行的是____________

A.将毫安表换成量程不同,内阻更小的毫安表

B.将毫安表换成量程为10μA的微安表

C.将电阻箱换成精度更高的电阻箱

D.适当增大A、B接线柱之间的距离

 

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某组同学计划用如题图甲所示的实验装置,探究加速度a与合外力F及小车质量M之间的定量关系.

(1)实验得到如题图乙所示的纸带.O点为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点ABCDEFG,小车的加速度大小为_________m/s2(结果保留2位有效数字).

(2)在处理实验数据时,用m表示砝码和托盘的总质量,用M表示小车的质量,用g表示当地的重力加速度.若用mMg表述小车的加速度,则测量值为_________,理论值为_________

 

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如图所示,水平传送带以恒定速率传动.每隔相同时间T,在左端A点,轻轻放上一个完全相同的工件,已知工件与传送带之间的动摩擦因数为μ,工件质量为m.经测量,发现那些已经和传送带共速的工件之间的距离均为L.已知重力加速度为g,下列说法正确的是(   )

A. 传送带的速度大小为

B. 工件在传送带上加速时间为

C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为

D. 传送带因传送每一个工件而多消耗的能量为

 

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如图所示,处在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中的矩形线框MNPQ,以恒定的角速度绕对角线NQ转动.已知MN长为l1,NP长为l2,线框电阻为R.t=0时刻线框平面与纸面重合,下列说法正确的是(  )

A. 矩形线框产生的感应电动势有效值为

B. 矩形线框转过π时的电流强度为零

C. 矩形线框转动一周,通过线框任意横截面电荷量为

D. 矩形线框转过π过程中产生的热量为

 

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如图所示,AEFDEBCF是两个等边长的正方形,在A点固定一个带电荷量为+Q的点电荷,在C点固定一个带电荷量为-Q的点电荷,则下列说法正确的是(  )

A. EF两点的电场强度相同

B. EF两点的电势相同

C. 将一个负电荷由E点沿直线移动到F点,电场力先做正功后做负功

D. 将一个负电荷由E点沿直线移动到F点,电场力一直做负功

 

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