【題目】如圖甲所示,固定的光滑半圓軌道的直徑PQ沿豎直方向,其半徑R的大小可以連續(xù)調節(jié),軌道上裝有壓力傳感器,其位置N始終與圓心O等高。質量M=1kg、長度L=3m的小車靜置在光滑水平地面上,小車上表面與P點等高,右端與P點的距離s=2m,一質量m=2kg的小滑塊以v0=6m/s的水平初速度從左端滑上小車,小車與墻壁碰撞后小車立即停止運動。在R取不同值時,壓力傳感器讀數(shù)F與的關系如圖乙所示,已知小滑塊與小車表面的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取重力加速度,求:
(1)小滑塊到達P點時的速度v1;
(2)圖乙中a和b的值;
(3)在的情況下,小滑塊落在小車上的位置與小車左端的最小距離xmin。
【答案】(1) (2),b=40N (3)
【解析】(1)小滑塊滑上小車后將做勻減速直線運動,小車將做勻加速直線運動,設小滑塊加速度大小為a1,小車加速度為a2,由牛頓第二定律可得:
對小滑塊有①,對小車有②;
設小車與小滑塊經(jīng)歷時間t后速度相等,則有③
小滑塊的位移④,小車的位移⑤,代入數(shù)據(jù)解得⑥
由于,說明小車與墻壁碰撞時小滑塊恰好與小車共速并到達小車右端,即小滑塊到達P點的速度⑦
(2)設小滑塊到達N點時的速度設為,則有⑧
從P點到N點過程中,由機械能守恒定律有⑨
由⑧⑨式得,故b=2mg=40N,
由式,結合圖乙可知,圖像的斜率
(3)設小滑塊恰能經(jīng)過半圓軌道最高點Q時的軌道半徑為R,此時經(jīng)過Q點的速度為,則有
從P到Q點過程中,由機械能守恒可得
解得R=0.32m,即
可見在的情況下,小滑塊在半圓軌道運動過程中始終不會脫離軌道
小滑塊離開Q點后做平拋運動至到達小車的過程中,有
得,當R=0.2m時x有最大值
小滑塊落在小車上的位置與小車左端的最小距離
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【題目】在如圖所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動變阻器.當 R2的滑動觸頭在a端時合上開關S,三個電表A1、A2和V的示數(shù)分別用I1,I2和U表示.現(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況是( )
A. I1減小,I2不變,U減小
B. 電壓表的變化量與總電流變化量的比值變小
C. 電源的總功率增大,電源內部損耗的功率也增大
D. 電源的輸出功率減少,效率也降低
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【題目】在測定玻璃的折射率實驗時
(1)下列說法正確的是_____
A.入射角越大,誤差越小
B.在白紙上放好玻璃磚后,用鉛筆貼著光學面畫出界面
C.實驗時即可用量角器,也可用圓規(guī)和直尺等工具進行測量
D.判斷像與針是否在同一直線時,應該觀察大頭針的頭部
(2)小時同學在插針時玻璃磚的位置如圖1所示。根據(jù)插針與紙上已畫的界面確定入射點與出射點,依據(jù)上述操作所測得的折射率_________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)
(3)小明同學經(jīng)正確操作后,在紙上留下四枚大頭針的位置P1、P2、P3、P4,AB和CD是描出的下班磚的兩個邊,如圖2所示,請在答題紙上畫出光路圖________。
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【題目】在利用單擺測定重力加速度的實驗中:
(1)實驗中,需要用到繩子,球,計時器以及尺子等,下列給出了一些選擇,你認為相對合適的器材是______________.(填寫序號)
A.1米長細線 B.1 米長粗線 C.10厘米細線
D.泡沫塑料小球 E.小鐵球
F.秒表 G.時鐘
H.厘米刻度米尺 I.毫米刻度米尺
(2)實驗中,測出不同擺長L對應的周期值T,作出T2-L圖象,如圖所示,T2與L的關系式是T2=__,利用圖線上任兩點A、B的坐標(x1,y1)、(x2,y2)可求出圖線斜率k,再由k可求出g=_____.
(3)在實驗中,若測得的g值偏小,可能是下列原因中的_____
A.計算擺長時,只考慮懸線長度,而未加小球半徑
B.測量周期時,將n次全振動誤記為n+1次全振動
C.計算擺長時,將懸線長加小球直徑
D.測量周期時,將n次全振動誤記為n-1次全振動
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【題目】在光滑水平面上有三個完全相同的小球,它們成一條直線,2、3小球靜止并靠在一起,1球以速度v0射向它們,如圖所示.設碰撞中不損失機械能,則碰后三個小球的速度可能是( )
A. v1=v2=v3=v0
B. v1=0,v2=v3=v0
C. v1=0,v2=v3=v0
D. v1=v2=0,v3=v0
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【題目】光滑水平面上,兩個質量相等的小球A、B沿同一直線同向運動(B在前),已知碰前兩球的動量分別為pA=12kg·m/s、pB=8kg·m/s,碰后它們動量的變化分別為△pA、△pB.下列數(shù)值不可能正確的是( 。
A. △pA=﹣2kg·m/s、△pB=2kg·m/s B. △pA=﹣3kg·m/s、△pB=3kg·m/s
C. △pA=﹣4kg·m/s、△pB=4kg·m/s D. △pA=﹣5kg·m/s、△pB=5kg·m/s
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【題目】A,B兩球在光滑水平面上沿同一直線運動,A球動量為PA=5kgm/s,B球動量為PB=7kgm/s;當A球追上B球時發(fā)生碰撞,則碰后A、B兩球的動量可能是()
A. pA=3kgm/s、pB=9kgm/s B. pA=6kgm/s、pB=6kgm/s
C. pA=﹣2kgm/s、pB=14kgm/s D. pA=﹣5kgm/s、pB=17kgm/s
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【題目】物體A、B的位移-時間圖像如圖所示,由圖可知( )
A. 5s內A、B的平均速度相等
B. 在5s內兩物體的位移相同,5s末A、B相遇
C. 從第3s起,兩物體運動方向相同,且
D. 兩物體由同一位置開始運動,但物體A比B遲3s才開始運動
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【題目】在點電荷的電場中,一個粒子通過時的軌跡如圖實線所示, 、為兩個等勢面,則下列判斷中正確的是( )
A. 一定為正電荷
B. 運動中,電場力對粒子先做正功再做負功
C. 粒子經(jīng)過兩等勢面的動能一定大于
D. 粒子在兩等勢面上的電勢能一定大于
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