【題目】如圖所示,長木板B的質(zhì)量為,靜止放在粗糙的水平地面上,質(zhì)量為的物塊C(可視為質(zhì)點)放在長木板的最右端。一個質(zhì)量為的物塊A從距離長木板B左側(cè)處,以速度向著長木板運動。一段時間后物塊A與長木板B發(fā)生彈性正碰(時間極短),之后三者發(fā)生相對運動,整個過程物塊C始終在長木板上。已知物塊A及長木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為,物塊C與長木板間的動摩擦因數(shù),物塊C與長木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)碰后瞬間物塊A和長木板B的速度;
(2)長木板B的最小長度;
(3)物塊A離長木板左側(cè)的最終距離。
【答案】(1)物塊A的速度3m/s、方向向左,長木板B的速度6m/s、方向向右;(2)3m;(3)10.5m
【解析】
(1)設物塊A與木板B碰前的速度為v,由動能定理得
解得
A與B發(fā)生彈性碰撞,假設碰撞后的瞬間速度分別為v1、v2,由動量守恒定律得
由機械能守恒定律得
聯(lián)立解得
,
碰后物塊A的速度大小為3m/s、方向向左,長木板B的速度大小為6m/s、方向向右;
(2)碰撞后B減速運動,C加速運動,B、C達到共同速度之前,由牛頓運動定律,對木板B有
對物塊C
設從碰撞后到兩者達到共同速度經(jīng)歷的時間為t,則
木板B的最小長度
(3)B、C達到共同速度之后,因
二者一起減速至停下,設加速度大小為a3,由牛頓運動定律得
整個過程B運動的位移為
A與B碰撞后,A做減速運動的加速度大小也為a3,位移為
物塊A離長木板B左側(cè)的最終距離為
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【題目】某興趣小組用如圖所示的裝置驗證動能定理。
(1)有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用:
A.電磁打點計時器
B.電火花打點計時器
為使紙帶在運動時受到的阻力較小,應選擇________(選填“A”或“B”);
(2)保持長木板水平,將紙帶固定在小車后端,紙帶穿過打點計時器的限位孔。實驗中,為消除摩擦力的影響,在砝碼盤中慢慢加入沙子,直到小車開始運動。同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消除。同學乙認為還應從盤中取出適量沙子,直至輕推小車觀察到小車做勻速運動?捶ㄕ_的同學是_______(選填“甲”或“乙”);
(3)消除摩擦力的影響后,在砝碼盤中加入砝碼。接通打點計時器電源,松開小車,小車運動。紙帶被打出一系列點,其中的一段如圖所示。若測得BC兩點之間的距離為1.24cm,則紙帶上A點的速度________;
(4)測出小車的質(zhì)量為M,再測出紙帶上起點到A點的距離為L。小車動能的變化量可用算出。砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g。實驗中,小車的質(zhì)量應______(選填“遠大于”“遠小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量,小車所受合力做的功可用算出。多次測量,若W與均基本相等則驗證了動能定理。
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【題目】某密閉鋼瓶中有一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度T1、T2時,各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化圖像分別如圖中兩條曲線所示。則下列說法正確的是( )
A.溫度T1大于溫度T2
B.圖中兩條曲線下面積不相等
C.同一溫度下,氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布
D.鋼瓶中的理想氣體的溫度從T1變化到T2過程中,氣體壓強變小
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【題目】在勻強磁場中,一個原來靜止的原子核,由于衰變放射出某種粒子,結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片如圖所示,已知兩個相切圓半徑分貝為、下列說法正確的是
A. 原子核可能發(fā)生的是衰變,也可能發(fā)生的是衰變
B. 徑跡2可能是衰變后新核的徑跡
C. 若衰變方程是,則::45
D. 若是衰變,則1和2的徑跡均是順時針方向
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【題目】“月亮正加速遠離地球!后代沒月亮看了.”一項新的研究表明,月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象,潮汐力耗散地球的自轉(zhuǎn)能量,降低地球的旋轉(zhuǎn)速度,同時也導致月球正在以每年3.8cm的速度遠離地球.不考慮其他變化,則很多年后與現(xiàn)在相比,下列說法正確的是:
A.地球同步定點衛(wèi)星的高度增大B.地球同步定點衛(wèi)星的角速度增大
C.月球繞地球做圓周運動的周期將減小D.月球繞地球做圓周運動的線速度增大
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【題目】宇航員站在一星球表面上的某高處,沿水平方向拋出一小球.經(jīng)過時間t,小球落到星球表面,測得拋出點與落地點之間的距離為L。若拋出時的初速度增大到2倍,則拋出點與落地點之間的距離為。已知兩落地點在同一水平面上,該星球的半徑為R,萬有引力常量為G,求該星球的質(zhì)量M。
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【題目】用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.氣墊導軌上A處安裝了一個光電門,滑塊上固定一遮光條,滑塊用繞過氣墊導軌左端定滑輪的細線與鉤碼相連,每次滑塊都從同一位置由靜止釋放,釋放時遮光條位于氣墊導軌上B位置的上方.
(1) 某同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=________ mm.
(2) 實驗中,接通氣源,滑塊靜止釋放后,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為t,測得滑塊質(zhì)量為M,鉤碼質(zhì)量為m,A、B間的距離為L。在實驗誤差允許范圍內(nèi),鉤碼減小的重力勢能mgL與___________________(用直接測量的物理量符號表示)相等,則機械能守恒。
(3) 下列不必要的一項實驗要求是________(請?zhí)顚戇x項前對應的字母)。
A. 滑塊必須由靜止釋放 B. 應使滑塊的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量
C. 已知當?shù)刂亓铀俣?/span> D. 應使細線與氣墊導軌平行
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【題目】如圖所示,一固定在地面上的光滑斜面的頂端固定有一個輕彈簧,地面上質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)向右滑行并沖上斜面,設物塊在斜面最低點A的速率為υ,壓縮彈簧至C點時彈簧最短,C點距地面高度為h,則物塊運動到C點時彈簧的彈性勢能為( )
A.mgh B.mgh+mυ2 C.mgh﹣mυ2 D.mυ2﹣mgh
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【題目】將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出,拋出時間相隔2 s,它們運動的圖像分別如直線甲乙所示。則( )
A. t=2 s時,兩球的高度相差一定為40 m
B. t=4 s時,兩球相對于各自的拋出點的位移相等
C. 兩球從拋出至落到地面所用的時間間隔相等
D. 甲球從拋出至到達最高點的時間間隔與乙球相等
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