【題目】(14分)如圖所示,一個質量為M長為L的圓管豎直放置,頂端塞有一個質量為m的彈性小球,M=5m,球和管間的滑動摩擦力和最大靜摩擦力大小均為5mg.管從下端離地面距離為H處自由落下,運動過程中,管始終保持豎直,每次落地后向上彈起的速度與落地時速度大小相等,不計空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)管第一次落地彈起時管和球的加速度;
(2)管第一次落地彈起后,若球沒有從管中滑出,則球與管達到相同速度時,管的下端距地面的高度;
(3)管第二次彈起后球不致滑落,L應滿足什么條件.
【答案】(1)管的加速度,方向向下。球的加速度,方向向上。(2)(3)
【解析】
試題分析:(1)管第一次落地彈起時,
管的加速度,方向向下。
球的加速度,方向向上。
(2)取豎直向下為正方向。球與管第一次碰地時速度,方向向下。碰地后管的速度,方向向上;球的速度,方向向下
若球剛好沒有從管中滑出,設經過時間t1,球管速度v相同,
則有
又管從碰地到它彈到最高點所需時間t2,則:
因為t1 <t2,說明管在達到最高點前,球與管相對靜止,故管從彈起經t1這段時間上升的高度為所求。得
(3)球與管達到相對靜止后,將以速度v、加速度 g豎直上升到最高點,由于,
故這個高度是
因此,管第一次落地彈起后上升的最大高度
這一過程球運動的位移
則球與管發(fā)生相對位移。
當管與球從Hm再次下落,第二次落地彈起中,發(fā)生的相對位移由第一次可類推知:-
所以管第二次彈起后,球不會滑出管外的條件是s1+s2<L
即L應滿足條件
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【題目】有一種測量人體重的電子秤,其原理如圖中虛線內所示,它主要由三部分構成:踏板、壓力傳感器R(阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質是理想電流表).設踏板的質量可忽略不計,已知理想電流表的量程為3 A,電源電動勢為12 V,內阻為2 Ω,電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=30-0.02F(F和R的單位分別是N和Ω).下列說法正確的是( )
A. 該電子秤能測量的最大體重是1400 N
B. 該電子秤能測量的最大體重是1300 N
C. 該電子秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375A處
D. 該電子秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400A處
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【題目】如圖所示,一帶電微粒質量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經電壓為U1=100V的電場加速后,水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中,微粒射出電場時的偏轉角θ=60°,接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域,微粒射出磁場時的偏轉角也為θ=60°.己知偏轉電場中金屬板長L=R,圓形勻強磁場的半徑為cm,重力忽略不計.求:
(1)帶電微粒經加速電場后的速率;
(2)兩金屬板間偏轉電場的電場強度E的大;
(3)勻強磁場的磁感應強度的大小.
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【題目】在“探究遙控電動小車額定功率”的實驗中,實驗步驟如下:
①用天平測出電動小車的質量為0.5kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動并達到最大速度,運動一段時間后關閉小車電源,待小車靜止時再關閉打點計時器(設小車在整個過程中所受的阻力恒定)。
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)該電動小車運動的最大速度為________________m/s;
(2)關閉小車電源后,小車的加速度大小為__________;
(3)該電動小車的額定功率為______________W。
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【題目】如圖所示的電路中,兩支路的電阻相等,流過電流表A1的電流強度為I1,流過電流表A2的電流強度為I2,則在接通開關S和斷開開關S的瞬間,觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 接通S的瞬間,I1<I2;斷開S的瞬間,I1>I2
B. 接通S的瞬間,I1<I2;斷開S的瞬間,I1=I2
C. 接通S的瞬間,I1=I2;斷開S的瞬間,I1<I2
D. 接通S的瞬間,I1>I2;斷開S的瞬間,I1=I2
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【題目】如圖所示是一種延時開關。當S1閉合時,電磁鐵F將銜鐵D吸下,將C線路接通.當S1斷開時,由于電磁感應作用,D將延遲一段時間才被釋放,則【 】
A. 由于A線圈的電磁感應作用,才產生延時釋放D的作用
B. 由于B線圈的電磁感應作用,才產生延時釋放D的作用
C. 如果斷開B線圈的電鍵S2,無延時作用
D. 如果斷開B線圈的電鍵S2,延時將變長
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【題目】如圖所示為一質點做直線運動的速度-時間圖象,下列說法中正確的是( )
A. 整個運動過程中,CE段的加速度最大
B. 整個運動過程中,BC段的加速度最大
C. 整個運動過程中,質點在D點所對應的位置離出發(fā)點最遠
D. OA段所表示的運動通過的路程是25m
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【題目】在光滑水平面上有一物塊始終受水平恒力F的作用而運動,在其正前方固定一個足夠長的輕彈簧,如圖,當物塊與彈簧接觸后向右運動的過程中,下列說法正確的是 ( )
A. 物塊接觸彈簧后即做減速運動
B. 物塊接觸彈簧后先加速后減速
C. 當彈簧處于壓縮量最大時,物塊的加速度等于零
D. 當物塊的速度為零時,它所受的合力為零
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【題目】如圖所示,半圓槽光滑、絕緣、固定,圓心是O,最低點是P,直徑MN水平,a、b是兩個完全相同的帶正電小球(視為點電荷),b固定在M點,a從N點靜止釋放,沿半圓槽運動經過P點到達某點Q(圖中未畫出)時速度為零。則小球a
A. 從N到Q的過程中,重力與庫侖力的合力先增大后減小
B. 從N到P的過程中,速率先增大后減小
C. 從N到Q的過程中,電勢能一直增加
D. 從P到Q的過程中,動能減少量小于電勢能增加量
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