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三、本题包括2小题,共10分。 17.(6分)某物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长(L)所对应的周期(T),在进行实验数据处理时:
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(1)甲同学根据公式,并计算重力加速度,若他测摆长时,把摆线长当作了摆长,则他测得的重力加速度一定
(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
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(2)乙同学也是根据公式,并计算重力加速度的,若他在实验中,小球做的是圆锥摆动运动,则他测得的重力加速度值一定
(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)。 (3)丙同学以摆长(L)作为纵坐标、周期(T)的平方为横坐标作出了L―T2图线,若他由图象测得图线的斜率为k,则该同学求重力加速度的公式为g=
。
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18.(4分)将橡皮筋的一端固定在A点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计。沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,当橡皮筋的活动端拉到O点时,两根细绳相互垂直,如图所示,这时弹簧测力计的读数可从图中读出。 (1)由图可读得两上相互垂直的拉力中最大的为 N。 (2)在本题的虚线方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。
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四、本题包括4小题,共34分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 19.(6分)A、B两个物体的质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A物体静止在水平地面上,轻绳与水平面的夹角为,如图所示,试求地面对A物体的支持力和摩擦力。(滑轮的质量以及绳与滑轮间的摩擦均不计)
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20.(8分)举重运动是力量和技巧充分结合的体育项,就“抓”举而言,其技术动作可分为预备、提扛铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图所示表示了其中的几个状态。在“提杠铃、发力”阶段,运动员对杠铃施加恒力作用,使杠铃竖直向上加速运动;然后运动员停止发力,杠铃继续向上运动,当运动员处于“下蹲支撑”处时,杠铃的速度恰好为零。从运动员开始“提杠铃、发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s,杠铃升高0.6m,该杠铃的质量为130g,求运动员提杠铃、发力时,对杠铃的作用力大小。(g取10m/s2)
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21.(10分)如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef,处于竖直向下的均匀增加的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,此时(即t=0时)磁感应强度为B0,abed构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,已知磁感应强度每秒均匀增加的量为k。 (1)若从t=0时刻起保持棒静止不动,求棒中感应电流的大小和方向; (2)若从t=0时刻起保持棒静止不动,求t=t1秒时垂直作用在金属棒ab上的水平拉力; (3)若从t=0时刻起,使棒中不产生感应电流,则棒向左运动的速度v随时间t怎样变化?
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22.(10分)如图所示,一质量为0.4kg、足够长且粗细均匀的绝缘细管置于水平地面上,细管内表面粗糙,外表面光滑。有一质量为0.1kg、电量为0.1C的带正电的小球沿管以水平向右的速度v0进入管内,细管内径略大于小球直径,已知细管所在位置有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为1T,取g=10m/s2。 (1)若细管固定不动,试求小球在管中运动的最终稳定速度v与初速度v0的关系(取水平向右为正方向)。 (2)若细管不固定,带电小球以v0=20m/s的初速度进入管内,且整个运动过程中细管没有离开地面,则系统最终产生的内能为多少?
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