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【题目】如图,在水平轨道右侧固定半径为 R 的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ 段铺设特殊材料,调节其初始长度为,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于 自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧 A 点以初速度 v0 冲上轨道,依次通过圆形轨道和水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知 ,物块质量 ,与 PQ 段间的动摩擦因数0.4 ,轨道其它部分摩擦不 计.取 g=10m/s2.求:

1)物块经过圆轨道最高点 B 时对轨道的压力的大小;

2)物块在压缩弹簧的过程中克服弹簧弹力做的功;

3)物块仍以 从右侧冲上轨道,调节 PQ 段的长度 ,当 是多少时,物块恰能不脱离轨道返回 A 点继续向右运动.

【答案】(1)40N(2)8J(3)1m

【解析】

(1)对从初始位置对圆弧轨道的最高点过程,由动能定理,有:

在最高点,由牛顿第二定律得:

联立解得:

(2)由能量守恒得: ,代入数据解得:,所以物块在压缩弹簧的过程中克服弹簧弹力做的功为8J

(3)由能量守恒有:

联立解得:l=1m

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某学习小组在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中,除导线和开关外,可供选择的实验器材如下:

A.小灯泡L,规格“2.5V0.5W”

B.电流表A1,量程3A,内阻约为15Ω

C.电流表A2,量程300mA,内阻约为0.5Ω

D.电压表V1,量程3V,内阻约为3kΩ

E.电压表V2,量程15V,内阻约为9kΩ

F.滑动变阻器R1,阻值范围0~1000Ω

G.动变阻器R2,阻值范围0~5Ω

H.定值电阻R3,阻值为

I.学生电源5V,内阻不计。

(1)为了调节方便,测量尽量准确,实验中电流表应选用___________,电压表选用___________,滑动变阻器应选用___________(填写器材前面的字母序号)

(2)在虚线方框内图甲的基础上完成实验原理图,并标注清楚元件的符号。_______

(3)根据实验数据,描绘伏安特性曲线如图乙所示,由此可知,当电压为1.5V时,小灯泡的灯丝电阻是___________Ω(保留两位有效数字)

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【题目】某兴趣小组为了验证通电长直导线在某点产生的磁场的磁感应强度B与这一点到导线的距离r成反比(B)的结论,设计了下面的实验.将长直导线沿南北方向水平放置,小磁针放置在长直导线的正下方并处于静止状态.当小磁针离导线的距离为r时,给长直导线通恒定的电流,小磁针垂直纸面向纸内转动,转过的角度为θ(实验区域内通电导线产生的磁场与地磁场的水平分量相差不是很大).将小磁针放在不同r处,测量其转过的角度,最终作出相关图象.下面图象中能验证结论B的是(  )

A. B. C. D.

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【题目】如图所示,足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A点距离底部的高度为h=045 m一小物块从A点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面,g取10 m/s2,则下列说法正确的是

A若v=1 m/s,则小物块能回到A点

B若v=3 m/s,则小物块能回到A点

C若v=5 m/s,则小物块能回到A点

D若v=5 m/s,则小物块能回到比A点更高的位置

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【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系,一 同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑 轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质 量不计)

1)实验时,一定要进行的操作是_____

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量 远小于小车的质量

2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四.个.点.没有画出), 已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_____ (结果保留两位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线, 图线与横坐标的夹角为,求得图线的斜率为 k,则小车的质量为_____

A.

B.

C.

D.

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【题目】下列关于功和能的说法正确的是  

A. 作用力做正功,反作用力一定做负功

B. 物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化

C. 若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒

D. 竖直向上运动的物体重力势能一定增加,动能一定减少

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【题目】一列简谐横波沿x轴方向传播,在x轴上沿传播方向上依次有PQ两质点,P质点平衡位置位于x=4m处。图(a)PQ两质点的振动图象,图(b)t=4s时的波形图,已知PQ两质点平衡位置间的距离不超过20m。求

(i)波速的大小及方向。

(ⅱ)Q质点平衡位置坐标x的可能值。

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【题目】为了测量木块与木板间的动摩擦因数 μ,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律如图乙所示。

(1) 根据上述图线,计算0.4s时木块的速度v =____m /s,木块加速度a = _____m /s2(结果均保留2位有效数字)

(2) 为了测定动摩擦因数 μ,还需要测量的量是_______(已知当地的重力加速度g)

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【题目】用电压表、电流表、滑动变阻器可测量一节蓄电池(电动势约为2.0V)的电动势和内阻,实验所用器材如图所示.

1)请将左侧的实物图连接成所需的实验电路;

2)某同学在做该实验时,调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据,如表所示.请在右侧的坐标纸中作出该电池的UI图象,并根据图象得出:

电池的电动势E_____V,内阻 r_____Ω

电流表读数I/A

1.72

1.35

0.98

0.63

0.34

电压表读数U/V

1.88

1.92

1.94

1.98

1.99

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