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如图所示,质量为m、电荷量为+q的小球(视为质点)通过长为L的细线悬挂于O点,以...

如图所示,质量为m、电荷量为+q的小球(视为质点)通过长为L的细线悬挂于O点,以O点为中心在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在第2、3象限内存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E= (式中g为重力加速度).

(1)把细线拉直,使小球在第4象限与x正方向成θ角处由静止释放,要使小球能沿原路返回至出发点,θ的最小值为多少?

(2)把细线拉直,使小球从θ=0°处以初速度v0竖直向下抛出,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则v0的最小值为多少?

 

(1)θ的最小值为0° (2)v0的最小值为. 【解析】 试题分析:(1)要使小球释放后能沿原路返回,则小球释放后最多只能摆至第二象限细线与x轴负向成45°角处(由重力与电场力的合力方向决定).恰摆到与x轴负向成45°角对应的θ即为最小. 对这一过程用动能定理:qElcos45°﹣mg(Lsinθ+Lsin45°)=0﹣0 解之得:θ=0° (2)要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,只需要让小球从θ=0° 处出发能沿半径为L的圆周通过y轴最高点即可.设通过y轴最高点时小球速度为v 对这一过程用动能定理(电场力做功为零):﹣mgL═﹣ 在最高点由牛顿第二定理可得:mg= 联立解得:v0=  
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考点分析:
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如图所示,斜面倾角为θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足够长.一带有速度传感器的小物块(可视为质点),自A点由静止开始沿斜面下滑,速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示:

时间(s
 

0
 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

6
 


 

速度(m/s
 

0
 

6
 

12
 

17
 

21
 

25
 

29
 


 

 

g=10m/s2,求:

1)斜面的倾角θ多大?

2)小物块与斜面的粗糙部分间的动摩擦因数μ为多少?

3AB间的距离xAB等于多少?

 

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某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.

A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ

C.定值电阻R0未知

D.滑动变阻器R,最大阻值Rm

E.导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=     (用U10、U20、Rm表示)

(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1﹣U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=     ,总内阻r=     (用k、a、R0表示).

 

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下面是关于验证力的平行四边形定则的实验.

1)某同学的实验操作主要步骤如下:

A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;

B.用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;

C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮筋,使橡

皮筋伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两

个弹簧测力计的示数;

D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F1F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F

E.只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮筋使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按照同一标度作出这个力F′的图示;

F.比较力F′F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.

上述步骤中,有重要遗漏的步骤的序号是    

2)如图为利用实验记录的结果作出的图,则图中的     是力F1F2的合力理论值,     是力F1F2的等效合力的实际测量值.

3)如果某同学实验中测出F1F2的同时,还用量角器测量出F1F2的夹角为75°,然后做出如下的几个推断,其中正确的是    

A.将F1转动一定的角度,可以使合力F的方向不变

B.将F2转动一定的角度,可以使合力F的方向不变

C.保持F1的大小和方向,将F2逆时针转动30°,可以使合力F 的大小和方向都不变

D.只有保持F1F2的大小不变,同时转动一定的角度,才可能使合力F的大小和方向都不变.

 

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水平地面上有两个固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,底边长分别为L1、L2,且L1L2,如图所示.两个完全相同的小滑块A、B(可视为质点)与两个斜面间的动摩擦因数相同,将小滑块A、B分别从甲、乙两个斜面的顶端同时由静止开始释放,取地面所在的水平面为参考平面,则(  )

A.从顶端到底端的运动过程中,由于克服摩擦而产生的热量一定相同

B.滑块A到达底端时的动能一定比滑块B到达底端时的动能大

C.两个滑块从顶端运动到底端的过程中,重力对滑块A做功的平均功率比滑块B的大

D.两个滑块加速下滑的过程中,到达同一高度时,机械能可能相同

 

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2014510日天文爱好者迎来了土星冲日的美丽天象.土星冲日是指土星和太阳正好分处地球的两侧,三者几乎成一条直线.该天象每378天发生一次,土星和地球绕太阳公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆,地球绕太阳公转周期和半径以及引力常量均已知,根据以上信息可求出( )

A. 土星质量

B. 地球质量

C. 土星公转周期

D. 土星和地球绕太阳公转速度之比

 

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