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(14分)如图(9)是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APC和BQD,倾斜直轨 CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩 擦因数为=,其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上,从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8(取g=10m/s2

 求:( 1) 滑环第一次通过圆O2的最低点F处时对轨道的压力;

(2)滑环在克服摩擦力做功过程中所经过的总路程;

                                                                       

图(9)

 
 


(14分)

解:(1)滑环第一次由E到F点过程由机械能守恒定律:

   ①  ………………………….(2分)

在F点,满足:②  ………………………………….(2分)

由①②解得:  ………………………………….(2分)

由牛顿第三定律知,滑环对轨道压力高为166.7N。…………………….(1分)(2)滑环在每次经过 DC段时克服摩擦力做功,机械能转化为内能,最终滑环在     

底部做往复运动,到D点时动能为0。  ………………………….(2分)

设滑环克服摩擦力做功经过的路程为S,则由功能关系得:

   ……………………….(3分)

解得        ………………………………………………….….(2分)

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示为“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道不可移动.弹射装置将一个小球(可视为质点)从A点以v0水平弹射向B点并进入轨道,经过轨道后从最高点D水平抛出,已知小球与地面AB段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,AB段长L=1.25m,问:
(1)若圆的半径R=0.25m,v0至少多大才能使小球从D点抛出?
(2)若v0=9.22m/s,圆的半径R取何值时,小球从D点抛出后的水平位移最大(抛出后小球不会再碰到轨道)?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2005?南汇区二模)物理学家密立根早在1911年就以下述著名的油滴实验推断自然界存在基元电荷,并推出了基元电荷的电量,其实验过程如下:
如图所示,水平放置的两平行绝缘金属板间距为d,在上极板的中间开一小孔,使质量为m的微小带电油滴从这个小孔落到极板中,忽略空气浮力,当极板上没加电压时,由于空气阻力大小与速度大小成正比(设比例系数为k,且k>O),经过一段时间后即可观察到油滴以恒定的速率v在空气中缓慢降落.
(1)极板上加电压u时可看到油滴以恒定的速率v2缓慢上升.试求油滴所带电量q ( 用d、u、k、v1、v2等已知量表示 ).
(2)在极板上不加电压时,油滴在极板内以恒定的速率v1下降时,移动某一定值的竖直距离所需时间为t1,加了电压u后以恒定速率v2上升同一竖直距离所需时间为t2,然后又把电压撤除,使所考察的油滴又降落,并对极板内照射x射线以改变油滴的带电量,再在极板上加上同样的电压u,重复上述操作测定油滴上升的时间,即可发现(
1
t1
+
1
t2
)始终是0.00535s-1的整数倍,由此可断定:一定存在基元电荷,若已知:d=2×10-2m,m=3.2×10-16kg,t1=11.9s,u=25V,g=9.8m/s2,试计算基元电荷的带电量(取两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组采用如图1所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,图中小车可放置砝码.实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz.
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(1)实验的部分步骤如下:
①在小车放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细绳连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,
 
 
,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,
 

③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
(2)如图2所示是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表格中的相应位置.
       表1纸带的测量结果
测量点 s/cm v/(m?s-1
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
(3)如图3所示,在坐标纸上画出小车的速度-时间图象(以0点为计时起点,竖直坐标以0.30m/s开始).
(4)根据速度-时间图象判断小车做的是
 
直线运动.
(5)小车的加速度大小为
 
 m?s-2.(小数点后保留两位)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(14分)如图(9)是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APC和BQD,倾斜直轨 CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩 擦因数为=,其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上,从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8(取g=10m/s2

   求:(1)滑环第一次通过圆O2的最低点F处时对轨道的压力;

   (2)滑环在克服摩擦力做功过程中所经过的总路程;

                                                                       

图(9)

 
 


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