【题目】如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直1/4圆轨道相切与B点,右端与一倾角为300的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2Kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径R=0.45m,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10m/s2,求
①滑块第一次经过B点时对轨道的压力
②整个过程中弹簧具有最大的弹性时能;
③滑块在水平轨道BC上运动的总时间及滑块最终停在何处?
【答案】(1)60N(2)1.4J(3)2.25m
【解析】(1)滑块从A点到B点,由动能定理可得:
解得:3m/s
滑块在B点:
解得:=60N
由牛顿第三定律可得:物块对B点的压力60N
(2)滑块第一次到达D点时,弹簧具有最大的弹性势能.
滑块从A点到D点,设该过程弹簧弹力对滑块做的功为W,由动能定理可得:
解得:=1.4J
(3)将滑块在BC段的运动全程看作匀减速直线运动,加速度=2m/s2
则滑块在水平轨道BC上运动的总时间1.5s
滑块最终停止在水平轨道BC间,设滑块在BC段运动的总路程为s,从滑块第一次经过B点到最终停下来的全过程,由动能定理可得:
解得=2.25m
结合BC段的长度可知,滑块最终停止在BC间距B点0.15m处(或距C点0.25m处)
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【题目】如图,光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ,两导轨上端用阻值为R的电阻相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动,然后又返回到出发位置。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。
(1)求ab开始运动时的加速度a;
(2)分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况;
(3)分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短。
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【题目】二极管是一种半导体元件,它的符号为,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大.
(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小.然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断________端为二极管的正极.(选填“左”或“右”)
(2)厂家提供的伏安特性曲线如图所示,为了验证厂家提供的数据,该小组对加反向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:
A.直流电源E:电动势5V,内阻忽略不计
B.直流电源E:电动势50V,内阻忽略不计
C.滑动变阻器:0~20Ω
D.电压表V1:量程45V、内阻约500kΩ
E.电压表V2:量程3V、内阻约20kΩ
F.电流表A:量程0.6A、内阻约400Ω
G.电流表mA:量程50mA、内阻约5Ω
H.待测二极管D
I.单刀单掷开关S,导线若干
①为了提高测量结果的准确度,选用的器材为_________.(填序号字母)
②为了达到测量目的,请在下图虚线框内画出正确的实验电路原理图.
③为了保护二极管,反向电压不要达到40V,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:______________.
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【题目】在“探究功与速度变化的关系”实验中,采用如图甲所示装置,水平正方形桌面距离地面高度为h,将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点,将小球置于橡皮筋的中点,向左移动距离s,使橡皮筋产生形变,由静止释放后,小球飞离桌面,测得其平抛的水平射程为L.改变橡皮筋的条数,重复实验.
(1)实验中,小球每次释放的位置到桌子边缘的距离s应________(选填“不同”“相同”或“随意”).
(2)取橡皮筋对小球做功W为纵坐标,为了在坐标系中描点得到一条直线,如图乙所示,应选__________(填“L”或“L2”)为横坐标.若直线与纵轴的截距为b,斜率为k,可求小球与桌面间的动摩擦因数为__________(使用题中所给符号表示).
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【题目】在探究规格为“4.0V 2.0W”的小灯泡L的伏安特性曲线实验中,可供选用的器材如下:
小灯泡L:“4.0V 2.0W”;
电流表A1:量程3.0A,内阻约为0.1Ω;
电流表A2:量程0.6A,内阻约为0.2Ω;
电压表V:量程3.0V,内阻RV=9.0kΩ;
定值电阻R1:阻值2.0kΩ;
定值电阻R2:阻值4.5kΩ;
定值电阻R3:阻值12.0kΩ;
定值电阻R4:阻值18.0kΩ;
滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω;
学生电源E:电动势6.0V,内阻不计;
开关S及导线若干.
(1)电流表应选____,定值电阻选________(在R1、R2、R3、R4中选一个).
(2)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.
(3)小雨同学采用同样的方法进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,检查电路故障,应使用多用电表________(选填“欧姆×10”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)挡,检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是______________________.
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 处在磁场中的电荷一定受到洛仑兹力的作用
B. 处在电场中的电荷一定受到电场力的作用
C. 洛伦兹力不改变带电粒子的动能
D. 洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
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【题目】如图所示为A、B两个弹簧振子简谐运动的位移—时间图象。试完成以下问题:
(1)弹簧振子B在第0.2s末到第0.4 s末这段时间内,振子的加速度的方向如何?
(2)请根据图象写出A、B振子简谐运动的表达式。
(3)振子A在第10s时的位移是多少?前10 s内的路程是多少?(此问要求有分析过程 只写结果不得分)
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【题目】电源电动势为ε,内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法中正确的是 ( )
A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变
B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大
C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大
D.因为U=ε-Ir,所以当R减小时,I增大时,路端电压下降
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【题目】如图,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体.现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起.A ,B C一起运动一段时间以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.已知离开弹簧后C的速度恰好为v0.求弹簧释放的势能.
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