【題目】如圖所示,物體B和物體C用勁度系數(shù)為k=1000N/m的輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面上。將一個物體A從物體B的正上方距離B的高度為H0=20cm處由靜止釋放,下落后與物體B碰撞,碰撞后A與B粘合在一起并立刻向下運動,在以后的運動中,A、B不再分離。已知物體A、B、C的質量均為M=2kg,重力加速度為g=10m/s2,忽略空氣阻力。求:
(1)A與B碰撞后瞬間的速度大。
(2)A和B一起運動到最大速度時,物體C對水平地面的壓力多大;
(3)開始時,物體A從距B多大的高度自由落下時,在以后的運動中,能使物體C恰好離開水平地面 。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)設物體A碰前速度為,對物體A從高度處自由下落,由機械能守恒定律得
解得
設A、B碰撞后共同速度為,則由動量守恒定律得
解得
(2)當A、B達到最大速度時,A、B所受合外力為零,設此時彈力為F,對A、B由平衡條件得
設地面對C的支持力為,對ABC整體,因加速度為零,所以
由牛頓第三定律得C對地面的壓力大小為60N
(3)設物體A從距B的高度H處自由落下,根據(jù)(1)的結果, A、B碰撞后共同速度
當C剛好離開地面時,由胡克定律得彈簧伸長量為
根據(jù)對稱性,當A、B一起上升到彈簧伸長為x時彈簧的勢能與A、B碰撞后瞬間的勢能相等,則對A、B一起運動到C剛好離開地面的過程中,由機械能守恒得
聯(lián)立以上方程解得
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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波剛傳到x1=5m的質點P處時波形圖如圖所示,已知質點P連續(xù)兩次位于波峰的時間間隔為0.2s,質點Q位于x2=6m處。若從此刻開始計時,則下列說法正確的是( )
A.此列波的傳播速度是10m/s
B.t=0.2s時質點Q第一次到達波谷位置
C.質點Q剛開始振動的方向為沿y軸正方向
D.當質點Q第一次到達波谷位置時,質點P通過的路程為15cm
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【題目】有一個小燈泡上標有“4V、2W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個燈泡的伏安特性圖線.現(xiàn)有下列器材供選用:
A.電壓表(0--5V,內阻10kΩ)
B.電壓表(0--15V,內阻20 kΩ)
C.電流表(0--3A,內阻1Ω)
D.電流表(0--0.6A,內阻0. Ω4)
E.滑動變阻器(10Ω,2A)
F.滑動變阻器(500Ω,1A)
G.學生電源(直流6V)、開關、導線若干
(1)實驗時,選用圖甲而不選用圖乙的電路圖來完成實驗,理由______________;
(2)實驗中所用電壓表應選_____,電流表應選用_____,滑動變阻器應選用_____.(用序號字母表示)
(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的I---U圖象如下,從圖象看出,電壓越高對應的實際電阻值越____,這說明燈絲材料的電阻率隨溫度的升高而_____。
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【題目】如圖所示,兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側,兩天線同時。都發(fā)出頻率為f1和f2的無線電波。飛機降落過程中,當接收到f1和f2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道。則下列說法正確的是( 。
A.此系統(tǒng)利用的是波的干涉原理
B.在跑道上,f1與f2這兩種無線電波干涉加強,所以跑道上的信號最強
C.只有跑道上才能接收到f1的最強信號,其它地方f1的信號都比跑道上的弱
D.只有在跑道的中心線上才能接收到f1和f2的最強信號,跑道的其它地方是無法同時接收到f1和f2的最強信號的。
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【題目】滑水運動是一項非常刺激的水上運動,研究發(fā)現(xiàn),在進行滑水運動時,水對滑板的作用力FN垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板運動的速率(水可視為靜止)。某次滑水運動,如圖所示,人和滑板的總質量為m,在水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角為θ時,滑板和人做勻速直線運動 ( 忽略空氣阻力,重力加速度g取10m/s2), 求此時:
(1)水平牽引力有多大?
(2)滑板前進的速度有多大?
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【題目】如圖所示,質量為2m和m的兩個彈性環(huán)A、B用不可伸長的、長為L的輕繩連接,分別套在水平細桿OP和豎直細桿OQ上,OP與OQ在O點用一小段圓弧桿平滑相連,且OQ足夠長。初始時刻,將輕繩拉至水平位置伸直,然后釋放兩個小環(huán),A環(huán)通過小段圓弧桿時速度大小保持不變,重力加速度為g,不計一切摩擦,試求:
(1)當B環(huán)下落時,A環(huán)的速度大。
(2)A環(huán)到達O點后再經過多長時間能夠追上B環(huán)。
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【題目】如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圈環(huán),圈環(huán)與水平狀態(tài)的輕質彈簧一端連接。彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài),F(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圈環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中
A. 圓環(huán)的機械能守恒
B. 彈簧彈性勢能變化了mgL
C. 圓環(huán)下滑到最大距離時,所受合力為零
D. 圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變
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【題目】能量守恒定律、動量守恒定律是自然界普遍遵循的規(guī)律,在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用,F(xiàn)在我們都知道,原子核內部是由質子和中子組成。這是英國物理學家盧瑟福和他的學生查德威克共同發(fā)現(xiàn)的。
(1)為了測定中子的質量mn,查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰。實驗中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關系是,已知氮核質量與氫核質量的關系是mN=14mH,將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞。請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質量mn與氫核質量mH的比值;
(2)現(xiàn)代核電站是以鈾235裂變作為燃料。小明通過雜志了解到鈾235裂變時放出中子,有的中子速度很大,稱為快中子,為了更好地繼續(xù)發(fā)生裂變反應,需要使快中子減速。在討論如何使中子減速的問題時,有人設計了一種方案:讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞,有三種粒子可以選擇:鉛核、氫核、電子。小明想知道哪一種粒子使快中子減速效果最好。請以彈性正碰為例,幫助小明分析出哪一種粒子使快中子減速效果最好,說出你的觀點并說明理由。已知,。
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢為E、內電阻為r,負極接地,R1、R2、R3為定值電阻,R為滑動變阻器,C為電容器,A、V分別為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器的滑片P自b端向a端滑動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.電壓表V示數(shù)變大
B.電流表A示數(shù)變小
C.電路中a點的電勢升高
D.電容器C所帶電荷量減小
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