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(18分)如图所示,一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A,总质量为mA=3kg,其圆弧部分与水平部分相切于P,水平部分PQ长为L=3.75m.开始时A静止在光滑水平面上,有一质量为mB=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为μ=0.15,小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A上。
(1)求A、B相对静止时的速度大小;
(2)若B最终停在A的水平部分上的R点,P、R相距1m,求B在圆弧上运动过程中因摩擦而产生的内能;
(3)若圆弧部分光滑,且除v0不确定外其他条件不变,讨论小木块B在整个运动过程中,是否有可能在某段时间里相对地面向右运动?如不可能,说明理由;如可能,试求出B既能向右滑动、又不滑离木板A的v0取值范围。(取g=10m/s2,结果可以保留根号)
查看习题详情和答案>>(18分)如图,粗糙斜面与光滑水平面通过光滑小圆弧平滑连接,斜面倾角θ=37°。A、B是两个质量均为m=l kg的小滑块(可看作质点),B的左端连接一轻质弹簧。若滑块A在斜面上受 到F=4 N,方向垂直斜面向下的恒力作用时,恰能沿斜面匀速下滑。现撤去F,让滑块A从斜面上距斜面底端L=1m处由静止开始下滑。(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
(1)求滑块A与斜面间的动摩擦因数;
(2)求滑块A到达斜面底端时的速度大小;
(3)滑块A与弹簧接触后粘连在一起,求此后弹簧的最大弹性势能。
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(18分)某学牛在做《研究平抛运动的实验》中,忘记小球(做平抛运动的起点位置O,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系 (其中、轴方向准确),则
(1)① 该物体做平抛运动的初速度为 m/s。
② 判断O点 (填“是”或“否”)为小球的抛出点?在坐标系中,小球的抛出点的坐标是 。
(2)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,并从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻(约为2),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3 7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻Rv约为4.0)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RAl约为50)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50)
D.滑动变阻器R1(0~20,额定电流1A)
E.电阻箱尺R2(0~999 .9,最小分度值0. l)
F.开关S一只、导线若干
① 为了测定电阻的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整? 。
② 在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1电流表A1、A2已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
Ⅰ.请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
Ⅱ.为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式 。
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(18分)
(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验。
①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为 Ω。
②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮。该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障。检查前,应将开关S 。(选填“闭合”或“断开”)
③若②中同学检查结果如表所示,由此可以确定
A.灯A断路
B.灯B断路
C.灯A、B都断路
D.、间导线断路
(2)某同学采用如图3所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”。
.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;
.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量,再重复步骤;
.算出每条纸带对应的加速度的值;
.用纵坐标表示加速度,横坐标表示配重受的重力;(作为小车受到的合力F),作出图象。
①在步骤中,该同学是采用图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时,小车的速度为 m/s;
②其余各点的速度都标在了v坐标系中,如图5所示。时,打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的图线;利用图线求出小车此次运动的加速度 m/s2;
③最终该同学所得小车运动的图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是
A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量远小于小车的质量
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(18分)
示波管是示波器的核心部分,它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成,如图14甲所示。电子枪具有释放电子并使电子聚集成束以及加速的作用;偏转系统使电子束发生偏转;电子束打在荧光屏上形成光迹。这三部分均封装于真空玻璃壳中。已知电子的电荷量=1.6×10C,质量=0.91×10kg,电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计,不考虑相对论效应。
(1)电子枪的三级加速可简化为如图14乙所示的加速电场,若从阴极逸出电子的初速度可忽略不计,要使电子被加速后的动能达到16×10J,求加速电压为多大;
(2)电子被加速后进入偏转系统,若只考虑电子沿Y(竖直)方向的偏转情况,偏转系统可以简化为如图14丙所示的偏转电场。偏转电极的极板长=4.0cm,两板间距离=1.0cm,极板右端与荧光屏的距离=18cm,当在偏转电极上加的正弦交变电压时,如果电子进入偏转电场的初速度,求电子打在荧光屏上产生亮线的最大长度;
(3)如图14甲所示,电子枪中灯丝用来加热阴极,使阴极发射电子。控制栅极的电势比阴极的电势低,调节阴极与控制栅极之间的电压,可控制通过栅极电子的数量。现要使打在荧光屏上电子的数量增加,应如何调节阴极与控制栅极之间的电压。
电子枪中、和三个阳极除了对电子加速外,还共同完成对电子的聚焦作用,其中聚焦电场可简化为如图14丁所示的电场,图中的虚线是该电场的等势线。请简要说明聚焦电场如何实现对电子的聚焦作用。
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