【題目】如圖所示,固定的光滑圓弧面與質(zhì)量為6 kg的小車C的上表面平滑相接,在圓弧面上有一個質(zhì)量為2 kg的滑塊A,在小車C的左端有一個質(zhì)量為2 kg的滑塊B,滑塊A與B均可看做質(zhì)點.現(xiàn)使滑塊A從距小車的上表面高h=1.25 m處由靜止下滑,與B碰撞后瞬間粘合在一起共同運動,最終沒有從小車C上滑出.已知滑塊A、B與小車C的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,小車C與水平地面的摩擦忽略不計,取g=10 m/s2.求:
(1)滑塊A與B碰撞后瞬間的共同速度的大;
(2)小車C上表面的最短長度.
【答案】(1)2.5m/s;(2)0.375m
【解析】試題分析:(1)滑塊A下滑過程機械能守恒,由機械能守恒定律得: ,
代入數(shù)據(jù)解得:v1=5m/s,
A、B碰過程系統(tǒng)動量守恒,以A的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:mAv1=(mA+mB)v2,
代入數(shù)據(jù)解得:v2=2.5m/s;
(2)A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒,以A的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3,
代入數(shù)據(jù)解得:v3=1m/s;
由能量守恒定律得: ,
代入數(shù)據(jù)解得:L=0.375m;
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【題目】圖1是小明探究橡皮筋彈力做的功W與小車動能變化間的關(guān)系的裝置圖,長木板放在水平桌面上,橡皮筋的兩端分別與小車和擋板相連.實驗中,通過增加橡皮筋的根數(shù)來改變彈力所做的功。
(1)下列實驗操作正確的是_________。
A.實驗時,應先釋放小車,然后接通電源
B.增加橡皮筋根數(shù)時,應選取相同的橡皮筋
C.每次應將小車拉到相同的位量由靜止釋放
D.實驗前應平衡小車在木板上所受的摩擦力
(2)圖2是實驗中某條紙帶的一部分,相鄰計數(shù)點間時間間隔T=0.1s。為探究橡皮筋彈力做的功W與小車動能變化間的關(guān)系,小明用來計算小車的速度。你認為他的算法是否正確?_______(選填“正確“或“不正確“),你的理由是_______________。
(3)圖3是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所畫出的圖象,你認為根據(jù)此圖象能否驗證動能理_____(選填“能”或“不能”),你的理由是________________。
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【題目】在風洞實驗室內(nèi)的豎直粗糙墻面上放置一鋼板,風垂直吹向鋼板,在鋼板由靜止開始下落的過程中,作用在鋼板上的風力恒定。用分別表示鋼板下落過程中的動能、機械能、速度和重力的功率,關(guān)于它們隨下落高度h或下落時間t的變化規(guī)律,下列四個圖象中正確的是( )
A. A B. B C. C D. D
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上,在圓環(huán)的最高點有一個光滑小孔,一根輕繩的下端系著小球,上端穿過小孔用力拉住,開始時繩與豎直方向夾角為θ小球處于靜止狀態(tài),現(xiàn)緩慢拉動輕繩,使小球沿光滑圓環(huán)上升一小段距離,則下列關(guān)系正確的是:( )
A. 繩與豎直方向的夾角為θ時,F=2mgcosθ
B. 小球沿光滑圓環(huán)上升過程中,輕繩拉力逐漸增大
C. 小球沿光滑圓環(huán)上升過程中,小球所受支持力大小不變
D. 小球沿光滑圓環(huán)上升過程中,小球所受支持力逐漸增大
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【題目】a、b兩個質(zhì)量相同的球用輕繩連接,a球用輕繩掛在天花板上,b球放在光滑斜面上,系統(tǒng)保持靜止,以下圖示哪個是正確的 ( )
A. B. C. D.
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【題目】某實驗小組用圖甲所示裝置研究系統(tǒng)在金屬軌道上運動過程中機械能是否守恒:將一端帶有滑輪的長金屬軌道水平放置,重物通過細繩水平牽引小車沿軌道運動,利用打點計時器和紙帶記錄小車的運動.
(1)本實驗中小車質(zhì)量 ____(填“需要”、“不需要”)遠大于重物質(zhì)量;
(2)將小車靠近打點計時器,將穿好的紙帶拉直,接通電源,釋放小車. 圖乙是打出的一條清晰紙帶, O點是打下的第一個點,1、2、3、4、5是連續(xù)的計數(shù)點,O點和計數(shù)點1之間還有多個點(圖中未畫出),相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s.在打計數(shù)點4時小車的速度v=____m/s(保留三位有效數(shù)字).若已知重物的質(zhì)量為m,小車的質(zhì)量為M,則從點O到點4的過程中,系統(tǒng)減少的重力勢能為___,增加的動能為________(g取9.8m/s2,數(shù)字保留兩位小數(shù)).
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【題目】如圖所示,在邊長為L的等邊三角形ACD區(qū)域內(nèi),存在磁感應強度為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場.現(xiàn)有一束質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以某一速度從AC邊中點P平行于CD邊垂直磁場射入,粒子的重力忽略不計.
(1)若粒子能從D點飛出磁場,求粒子在磁場中運動的軌道半徑R;
(2)若粒子能從AC邊飛出磁場,求粒子飛出磁場的位置與P點之間的最大距離d.
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【題目】某靜電場中的電場線如圖所示,帶電粒子在電場中僅受電場力作用,其運動軌跡是圖中虛線,由M運動到N,以下說法正確的是( )
A. 粒子是正電荷
B. 粒子在M點的加速度小于N點的加速度
C. 粒子在M點的電勢能小于N點的電勢能
D. 粒子在M點的動能小于N點的動能
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【題目】如圖所示,兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距L=0.5m,導軌平面與水平面成θ=37°角,導軌下端連接阻值R=2Ω的電阻,磁感應強度B=0.8T的勻強磁場方向垂直于導軌平面.一根質(zhì)量m=0.2kg的導體棒ab放在兩導軌上,在導軌之間的有效電阻r=2Ω,棒與導軌垂直并保持良好接觸,導體棒與金屬導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)導體棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大;
(2)導體棒做勻速運動時的速度大;
(3)從導體棒靜止開始沿導軌下滑到剛好開始做勻速運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱量Q=1J,則這個過程中導體棒的位移多大?
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