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如圖18所示 ,粗糙斜面與光滑水平地面通過光滑小圓弧平滑連接,斜面傾角,滑塊A、C、D的質(zhì)量均為,滑塊B的質(zhì)量為,各滑塊均可視為質(zhì)點。A、B間夾著微量火藥。K為處于原長的輕質(zhì)彈簧,兩端分別栓接滑塊B和C。火藥爆炸后,A與D相碰并粘在一起,沿斜面前進L = 0.8 m 時速度減為零,接著使其保持靜止。已知滑塊A、D與斜面間的動摩擦因數(shù)均為 μ = 0.5,運動過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi),取 g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8。求:
(1)火藥爆炸后A的最大速度vA;
(2)滑塊B、C和彈簧K構(gòu)成的系統(tǒng)在相互作用過程中,彈簧的最大彈性勢能Ep;
(3)滑塊C運動的最大速度vC。
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如圖17所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量為q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,偏轉(zhuǎn)電壓為U2=100V,接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm,兩板間距d =17.3cm,帶電微粒的重力忽略不計。求:
(1)帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1;
(2)帶電微粒射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度偏轉(zhuǎn)角;
(3)為使帶電微粒不會從磁場右邊界射出,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度的最小值B。
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“頭腦風暴法”是一種培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的方法。某學校的一個“頭腦風暴實驗研究小組”,以“保護雞蛋”為題,要求制作一個裝置,讓雞蛋從兩層樓的高度落到地面且不會摔壞。如果沒有保護,雞蛋最多只能從0.1m的高度落到地面而不會摔壞。一位同學設(shè)計了如圖16所示的裝置來保護雞蛋,用A、B兩塊粗糙的夾板夾住雞蛋,雞蛋下端離裝置下端的距離為x=0.45 m,夾板A和B與雞蛋之間的滑動摩擦力都為雞蛋重力的5倍,F(xiàn)將該裝置從距地面某一高度由靜止釋放,裝置在下落過程中始終保持豎直狀態(tài),與地面作用時間極短,落地后沒有反彈。取g=10m/s2。求:
(1)雞蛋如果不會摔壞,直接撞擊地面的最大速度v;
(2)如果使用該保護裝置,雞蛋落地后不會摔壞,該裝置由靜止釋放時其下端離地面的最大高度H;
(3)為了使該裝置從更高的地方由靜止釋放,雞蛋落地后不會摔壞,請你至少提供一種可行而又簡單的方法。
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如圖15所示,寬度為L=0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上,導軌的一端連接阻值為R=1.0Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B = 0.2 T。一根質(zhì)量為m=10g的導體棒MN放在導軌上,并與導軌始終接觸良好,導軌和導體棒的電阻均可忽略不計,F(xiàn)用垂直MN的水平拉力F拉動導體棒沿導軌向右勻速運動,速度為v = 5.0 m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求:
(1)在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小I;
(2)作用在導體棒上拉力的大小F;
(3)當導體棒移動50cm時撤去拉力,求整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。
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圖14為一滑梯的示意圖,滑梯的長度AB為 L= 5.0m,傾角θ=37°,BC段為與滑梯平滑連接的水平地面。一個小孩從滑梯頂端由靜止開始滑下。小孩與滑梯間的動摩擦因數(shù)為μ = 0.3,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ′=0.5。不計空氣阻力。取g = 10m/s2。已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求:
(1)小孩沿滑梯下滑時加速度的大小a;
(2)小孩滑到滑梯底端B時速度的大小v;
(3)小孩在水平地面上滑行的距離S。
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有一個小燈泡上標有“4.8V 2W”的字樣,現(xiàn)在測定小燈泡在不同電壓下的電功率,并作出小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U 2的關(guān)系曲線。有下列器材可供選用:
A.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻3kΩ)
B.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15kΩ)
C.電流表A(0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
D.定值電阻R1=3kΩ
E.定值電阻R2=15kΩ
F.滑動變阻器R(10Ω,2A)
G.學生電源(直流6V,內(nèi)阻不計)
H.開關(guān)、導線若干
①為了使測量結(jié)果更加準確,實驗中所用電壓表應(yīng)選用 ,定值電阻應(yīng)選用 ,從而改裝電壓表;
②為減小實驗誤差,并要求從零開始多測幾組數(shù)據(jù),請在圖13(。┑姆娇騼(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖;
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出P-U2圖象,下面的四個圖象中可能正確的是 。
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某同學在“用單擺測定重力加速度” 的實驗中進行了如下的操作:
① 用游標上有10個小格的游標卡尺測量擺球直 徑如圖13(甲)所示,擺球直徑為______cm 。把擺球用細線懸掛在鐵架臺上,測量擺線長,通過計算得到擺長L。
② 用秒表測量單擺的周期。當單擺擺動穩(wěn)定且到達最低點時開始計時并記為n = 0,單擺每經(jīng)過最低點記一次數(shù),當數(shù)到n = 60時秒表的示數(shù)如圖13(乙)所示,該單擺的周期是T=____s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
③ 測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后,畫出T2—L 圖象如圖13(丙),此圖線斜率的物理意義是
A. B. C. D.
④ 與重力加速度的真實值比較,發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果偏大,分析原因可能是
A.振幅偏小
B.在單擺未懸掛之前先測定其擺長
C.將擺線長當成了擺長
D.開始計時誤記為n=1
⑤ 該小組的另一同學沒有使用游標卡尺也測出了重力加速度。他采用的方法是:先測出一擺線較長的單擺的振動周期T1,然后把擺線縮短適當?shù)拈L度,再測出其振動周期T2。用該同學測出的物理量表達重力加速度為=________________。
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如圖12(甲)所示,一個小球放在光滑水平面上,在豎直界線MN的左方始終受到水平恒力F1作用,在MN的右方除受F1外還受到與F1在同一條直線上的水平恒力F2的作用。小球從A點由靜止開始運動,運動的v-t圖象如圖(乙)所示。下列說法正確的是
A.F1與F2大小的比值為2:3
B.F1與F2大小的比值為3:5
C.t=5s時,小球經(jīng)過界線MN
D.在小球向右運動的過程中,F1 做的功大于F2 做的功
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在豎直方向的勻強磁場中,水平放置一圓形導體環(huán)。規(guī)定導體環(huán)中電流的正方向如圖11(甲)所示,磁場方向豎直向上為正。當磁感應(yīng)強度 B 隨時間 t 按圖(乙)變化時,下列能正確表示導體環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化情況的是
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