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    如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d = 40cm.电源电动势E = 24V,内电阻r = 1Ω，电阻R = 15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0 =" 4" m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q = 1×10-2 C,质量为m = 2×10-2 kg,不考虑空气阻力.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g ="10" m/s2)

     

    8Ω ;  23W

    解析试题分析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为UAB
    由动能定理得；-mgd-qUAB=0-mv2           
    所以滑动变阻器两端电压      U滑=UAB=8 V             
    设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得        
    滑动变阻器接入电路的电阻         
    即滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时，小球恰能到达A板．
    电源的输出功率         P出=I2（R+R滑）=23 W      
    考点：动能定理及闭合电路欧姆定律。

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，质量m的小物块从高为h的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离l后，以v =" 1" m/s的速度从边缘O点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的P点．以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程 （单位：m），小物块质量m =" 0.4" kg，坡面高度h =" 0.4" m，小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功1 J，小物块与平台表面间的动摩擦因数μ = 0.1，g =" 10" m/s2．求

    （1）小物块在水平台上滑行的距离l ；
    （2）P点的坐标．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，从A点以v0=4m／s的水平速度抛出一质量m=lkg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0．6m、h=0．15m，R=0．75m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0．5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0．2。g取10m／s2，求：

    (1)小物块运动至B点时的速度大小和方向；
    (2)小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
    (3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板?

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）如图所示，一根长为1.8m，可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB，两端分别固定质量1kg相等的两个球，已知OB=0.6m。现由水平位置自由释放，求：

    （1）轻杆转到竖直位置时两球的速度？
    （2）轻杆转到竖直位置时轴O受到杆的力是多大？
    （3）求在从A到A’的过程轻杆对A球做的功？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如图所示，一质量的足够长木板B静止于光滑水平面上，B的右边放有竖直挡板，B的右端距挡板.现有一小物体A（可视为质点）质量，以初速度从B的左端水平滑上B．已知A与B间的动摩擦因数，B与竖直挡板的碰撞时间极短，且碰撞时无机械能损失.求：

    （1）B与竖直挡板相碰前的速度是多少？
    （2）若题干中的S可以任意改变（S不能为零）大小，要使B第一次碰墙后，AB系统动量为零，S的大小是多少？
    （3）若要求B与墙碰撞两次，B的右端距挡板S应该满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如图所示，一个内壁光滑的细管弯成半径为R的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态。将一个质量为m的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球刚好能运动到D处。水平轨道以B处为界，左侧AB段长x＝R，与小球的动摩擦因数为μ，右侧BC段光滑。求：

    （1）小球运动到轨道C点时对轨道的压力
    （2）弹簧在压缩时所储存的弹性势能

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，光滑半圆弧绝缘轨道半径为R，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上，在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端C点，此时弹簧处于自然状态。物块运动过程中弹簧最大弹性势能为ＥＰ，物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，直径BC右侧所处的空间（包括BC边界）有竖直向上的匀强电场，且电场力为重力的一半。求：

    (1) 弹簧的最大压缩量d；
    (2) 物块从A处开始下滑时的初速度v0．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （16分）在“极限”运动会中，有一个在钢索桥上的比赛项目。如图所示，总长为L的均匀粗钢丝绳固定在等高的A、B处，钢丝绳最低点与固定点A、B的高度差为H，动滑轮起点在A处，并可沿钢丝绳滑动，钢丝绳最低点距离水面也为H。若质量为m的人抓住滑轮下方的挂钩由A点静止滑下，最远能到达右侧C点，C、B间钢丝绳相距为，高度差为。若参赛者在运动过程中始终处于竖直状态，抓住滑轮的手与脚底之间的距离也为，滑轮与钢丝绳间的摩擦力大小视为不变，且摩擦力所做功与滑过的路程成正比，不计参赛者在运动中受到的阻力、滑轮（含挂钩）的质量和大小，不考虑钢索桥的摆动及形变。

    （1）滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大？
    （2）若参赛者不依靠外界帮助要到达B点，则人在A点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初动能？
    （3）比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为、宽度为，厚度不计的海绵垫子上。若参赛者由A点静止滑下，会落在海绵垫子左侧的水中。为了能落到海绵垫子上，参赛者在A点抓住挂钩时应具有初动能的范围？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布．），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g．求：

    （1）C、O间的电势差UCO；
    （2）小球p在O点时的加速度；
    （3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小．

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