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(09年江苏二十所名校联考)(14分)一个质量m=1.0×10-11千克的物体静止在足够大的光滑水平地面上,从t=0开始,物体受到一个大小不变、方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示。已知F0=7.2牛,T=1×10-6秒。则:

(1)该物体在t=0至t= T期间,通过多少距离时速度第一次达到最大,最大速度为多少?

(2)请在如图的坐标系中绘出该物体在t=0至t= 4T/3期间的vt图象。

(3)该物体运动位移大小等于15厘米,需要的时间为多少?

(4)该物体在运动位移大小等于15厘米过程中,水平力F对物体做功多少?

 

解析:(1) a = =  = 7.2×1011

当物体通过距离S =at2=×7.2×1011×(2 = 0.04 m时,  ……2分

物体速度第一次达到最大,   vmax= at =7.2×1011×()=2.4×105

                             ……………………………………………………2分

    (2)如图                                    ………………………………4分

    (3)物体在t=0至t= 2T/3期间运动的位移为

S1=×2.4×105×=0.08 m

物体在t=2T/3至t= T期间运动的位移大小为

S2=×1.2×105×=0.02 m

物体在t=0至t= T期间运动的位移S3= S1-S2= 0.06 m

根据物体运动的周期性(见图)

物体在t=0至t= 2T期间运动的位移S4= 2S3 = 0.12m

物体还有0.03m的距离,根据S=at2

0.03=×7.2×1011×△t2

△t=×10-7 s ≈ 0.29×10-6 s

所以物体运动位移大小15厘米的时间:

t=2T+△t=+×10-7 ≈ 2.29×10-6 s   ………………………4分

(4)当物体运动位移大小15厘米时的速度

vt= a△t =7.2×1011×(×10-7)=×104

    所以物体运动位移大小15厘米过程中,根据动能定理,力F做功:

WF=m vt 2=××(×1042=0.216 J           ……2分

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(09年江苏二十所名校联考)(6分)如图所示,己知平行玻璃砖的折射率,厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面,经玻璃砖折射从下表面射出,出射光线与入射光线平行,求两平行光线间距离。(结果可用根式表示)

 

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(1)在0--18s内导体棒获得加速度的最大值;

(2)电阻R的阻值和小型电动机的额定功率;

(3)若已知0--10s内R上产生的热量为3.1J,则此过程中牵引力做的功为多少?

   

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(09年江苏二十所名校联考)(11分)在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx 约为5.实验室备有下列实验器材

A.电压表V1(量程3V,内阻约为15K)

B.电压表V2 (量程15V,内阻约为75K)

C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2)

D.电流表A2(量程600mA.,内阻约为1)

E.变阻器R1 (0~100,0.3A)

F.变阻器R2 (0~2000,0.1 A)

G.电池E(电动势为3V,内阻约为0.3)

H.开关S,导线若干

 (1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有                  。

 (2)为减小实验误差,应选用下图中          (填“a”或“b”)为该实验的电原理图,并按所洗择的电原理图把实物图用导线连接起来.

 (3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,用螺旋测微器测得导线的直径为0.635mm,两电表的示数分别如下图所示,则电阻值为       ,电阻率为      ___________

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