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如图所示,在粗糙的水平面上放有质量为M=0.3kg的绝缘长木板,有一质量为m=0...

如图所示,在粗糙的水平面上放有质量为M=0.3kg的绝缘长木板,有一质量为m=0.2kg,带电量为的小滑块(可视为质点)正沿木板的上表面向左运动,木板左端有一个固定的、半径R=0.1m的四分之一光滑圆形绝缘轨道AB与之相接,轨道的最低点B点与木板的上表面相切,整个空间加有一个方向竖直向上、场强大小为的匀强电场。已知滑块与木板间的动摩擦因数为,木板与水平面间的动摩擦因数,滑块在木板上向左运动至离Bx=0.3m处时速度大小为,求

1)滑块通过木板滑上固定的光滑圆形轨道AB,沿轨道AB上升的最大高度H

2)滑块沿轨道AB返回刚运动至B点时对轨道的压力

3)若木板长度为0.6m,试求滑块再次返回滑上木板,而在木板上运动的过程中,系统因摩擦而产生的热量

 

(1)(2)NB.=42牛,方向竖直向下(3)0.627J 【解析】 试题(1)(4分)对于滑块上升到最高点过程,据动能定理得:] 解得:m (2)(6分)对于滑块从开始运动到返回至B点处过程, 据动能定理得: 在B点由牛顿第二定律:解得:vb=3m/s NB=22N 由牛顿第三定律:滑块对轨道的压力的大小为NB.=42牛,方向竖直向下 (3)(9分)滑块再次滑上木板后,由于f1=μ1(mg+qE)=1N, f2=μ2(qE+mg+Mg)=0.7N 则μ1(mg+qE)>μ2(qE+mg+Mg) 所以木板将由静止开始做匀加速运动,滑块做匀减速运动。 又木块加速度大小:a1==1m/s2 滑块的加速度大小:a2==5m/s2 设两者经过时间t0速度相等,则 vB-a2t0=a1t0,解得,t0=0.5s 则在两者相对滑动的过程中,木板的位移为s1==0.125m 滑块的位移为s2==0.875m 由于△s=s1-s2=0.75m>木板的长度L=0.6m 故滑块在二者速度相等之前就要离开木板 设滑块经过时间t离开木板,则: —=L s 木板位移m 故系统因摩擦而产生的热量Q= f1L+ f2 =0.627J
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考点分析:
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如图所示,在光滑的水平地面上,每隔一定距离就会铺上一条宽度d=3.5 m的特殊材料的薄膜,且薄膜边界与地面平滑相接。某一时刻.一物块(可视为质点)从光滑地面以大小v0=4 m/s的初速度滑上薄膜,并最终停住某一薄膜上。取重力加速度g=10 m/s2,物块与薄膜间的动摩擦因数μ=0.1。求:

(1)物块通过第一条薄膜的时间

(2)物块滑过薄膜的条数(不含停止在薄膜上的那条)。

 

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在一次课外活动中,某物理兴趣小组为了测量由干电池组合的电源的电动势(约为3V)和内电阻,在实验室寻找到了下列器材:

电压表V(量程0~15V;内阻约为15kΩ);

电流表A1(量程0~0.6A;内阻约为1.0Ω);

电流表A2(量程0~1mA;内阻为40Ω);

电阻箱R1(阻值范围为0~9999Ω);

滑动变阻器R2(阻值范围为0~20Ω;额定电流2A);

导线、开关若干。

(1)为了测定电源的电动势和内电阻,该小组设计出了如图所示的实验电路图。因电压表的量程过大,测量误差较大,可用电流表改装。要将电流表改装成3V量程的电压表,应该选用的电流表是______(选填A1A2),将其与电阻箱R1串联,此时电阻箱R1的阻值应调至  ______ Ω。

(2)闭合开关,改变变阻器滑片的位置,测得多组数据,画出了两电流表的关系I2I1图象如图,则电源电动势E______V,电源内阻r______ Ω.(结果均保留三位有效数字)。

 

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图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图,滑块上装有宽度为d(很小)的遮光条,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d,示数如图乙,则d=_____cm;

(2)实验时,滑块从光电门1的右侧某处由静止释放,测得t=50s,则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s;

(3)保持其它实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组x及其对应的t,作出﹣t图象如图丙,其斜率为k,则滑块加速度的大小ak关系可表达为a=_____

 

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如图所示,左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗,碗口直径AB水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮,细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2,且m1m2。开始时m1恰在A点,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接m1m2的细绳与斜面平行且恰好伸直,C点是圆心O的正下方。当m1由静止释放开始运动,则下列说法中正确的是

A. m1A点运动到C点的过程中,m1m2组成的系统机械能守恒

B. m1运动到C点时,m1的速率是m2速率的

C. m1不可能沿碗面上升到B

D. m2沿斜面上滑过程中,地面对斜面的支持力始终保持恒定

 

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如图所示,质量为1kg的小球从距地面h=1.6mA点水平抛出,恰好垂直撞在水平面上半径为1m的半圆形物体上的B点,已知O为半圆的圆心,BO与竖直方向间的夹角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

A. BA点间的水平距离为2m

B. 小球平抛的初速度v03m/s

C. 小球到B点时重力的瞬时功率为50W

D. 小球从AB的运动时间为0.4s

 

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