(09年孝感三中调研)(14分)如图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,倾斜直轨CD长为L = 6m且表面粗糙,动摩擦因数为μ=,其它三部分表面光滑, AB、CD与两圆形轨道相切.现有甲、乙两个质量为m=2kg的小球穿在滑轨上,甲球静止在B点,乙球从AB的中点E处以v0 =10m/s的初速度水平向左运动.两球在整个过程中的碰撞均无能量损失。已知θ =37°,(取g= 10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)甲球第一次通过⊙O2的最低点F处时对轨道的压力;
(2)在整个运动过程中,两球相撞次数;
(3)两球分别通过CD段的总路程.
解析:(1)甲乙两球在发生碰撞过程由动量守恒和能量守恒可得:
可得: 或 (舍去)
即交换速度。甲球从B点滑到F点的过程中,根据机械能守恒得:
在F点对滑环分析受力,得
由上面二式得 :N
根据牛顿第三定律得滑环第一次通过⊙O2的最低点F处时对轨道的压力为N(5分)
(2)由几何关系可得倾斜直轨CD的倾角为37°,甲球或乙球每通过一次克服摩擦力做功为:
,得J
分析可得两球碰撞7次…………………………(5分)
(3)由题意可知得:滑环最终只能在⊙O2的D点下方来回晃动,即到达D点速度为零,
由能量守恒得:
解得:滑环克服摩擦力做功所通过的路程m…………………………………(4分)
分析可得乙3次通过CD段,路程为18m,所以甲的路程为60m
科目:高中物理 来源: 题型:
(09年孝感三中调研)(12分)abc是光滑绝缘的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖起平面内的半圆,半径R=0.4m,质量m=0.20的不带电小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60,速度V0,带正电,电量为1×10-3C的小球B与小球A发生正碰,碰后两球粘在一起,所带电量不变,在半圆轨道中存在水平向右匀强电场E=半圆轨道bc左侧无电场。已知相碰后AB球经过半圆轨道最高点C落到轨道上距b点L=0.4m处,重力加速度g=10m/s2求:
(1)小球B的初速度v0大小;
(2)AB球碰后粘在一起,在半圆轨道上,运动的最大速度?
(3)AB球在速度最大时,球对轨道的压力大小?
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科目:高中物理 来源: 题型:
(09年孝感三中调研)(13分)一个半径r=0.10m的闭合导体圆环,圆环单位长度的电阻R0=1.0×10
(1)分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电动势的大小;
(2)分别求在0~0.3 s和0.3 s~0.5s 时间内圆环中感应电流的大小,并在图丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i-t图象(以线圈中逆时针电流为正,至少画出两个周期);
(3)求在0~10s内圆环中产生的焦耳热。
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科目:高中物理 来源: 题型:
(09年孝感三中调研)(15分)如图所示,在以O为圆心,半径为R=
(1)请分段描述正离子自S1到荧光屏D的运动情况。
(2)如果正离子垂直打在荧光屏上,电压表的示数多大?
(3)调节滑动变阻器滑片P的位置,正离子到达荧光屏的最大范围多大?
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科目:高中物理 来源: 题型:
(09年孝感三中调研)(10分)某同学为了测电流表A1的内阻r1的精确值,有如下器材:
器材名称 | 器材代号 | 器材规格 |
电流表 电流表 定值电阻 滑动变阻器 滑动变阻器 电源 | A1 A2 R0 R1 R2 E | 量程300mA,内阻约为5Ω 量程600mA,内阻约为1Ω 5Ω 0~10Ω,额定电流1A 0~250Ω,额定电流0.3A 电动势3V,内阻较小 |
导线、电键 |
| 若干 |
(1)(5分)要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减小误差。在虚线框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号。
(2)(5分)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则所用电流表A1的内阻r1的表达式为r1= ;式中各符号的意义是
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