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【題目】(20分)如圖所示,在光滑的水平面上固定有左、右兩豎直擋板,擋板間距離足夠長,有一質(zhì)量為M,長為L的長木板靠在左側(cè)擋板處,另有一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在長木板的左端,已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ,且M>m,F(xiàn)使小物塊和長木板以共同速度v0向右運(yùn)動,設(shè)長木板與左、右擋板的碰撞中無機(jī)械能損失。試求:
(1)將要發(fā)生第二次碰撞時,若小物塊仍未從長木板上落下,則它應(yīng)距長木板左端多遠(yuǎn)
(2)為使小物塊不從長木板上落下,板長L應(yīng)滿足什么條件
(3)若滿足(2)中條件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s, 試計(jì)算整個系統(tǒng)從開始到剛要發(fā)生第四次碰撞前損失的機(jī)械能。(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位)
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【題目】如圖所示,在傾角為α的傳送帶上有質(zhì)量均為m的三個木塊1、2、3,中間均用原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ,其中木塊1被與傳送帶平行的細(xì)線拉住,傳送帶按圖示方向勻速運(yùn)動,三個木塊均處于平衡狀態(tài)。則下列結(jié)論正確的是( )
A.2、3兩木塊之間的距離等于
B.2、3兩木塊之間的距離等于
C.1、2兩木塊之間的距離等于2、3兩木塊之間的距離
D.如果傳送帶突然加速,相鄰兩木塊之間的距離不變
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的圓弧形管道半徑略大于小球半徑,管道的AB部分光滑,BC(C為管道的最高點(diǎn))部分粗糙,管道中心到圓心O的距離為R,A、O兩點(diǎn)等高,AE為水平面,B點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方,質(zhì)量為m的小球(視為質(zhì)點(diǎn))自A點(diǎn)正上方距離A點(diǎn)高度為3R處由靜止釋放,并從A點(diǎn)進(jìn)入管道,然后經(jīng)C點(diǎn)落在水平面AE上到A點(diǎn)距離為R的D點(diǎn)?諝庾枇Σ挥(jì),重力加速度大小為g。求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時,管壁對小球的彈力大小F;
(2)小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個條件,當(dāng)衣架靜止時,下列說法正確的是
A. 繩的右端上移到b′,繩子拉力變小`
B. 將桿N向右移一些,繩子拉力變大
C. 繩的兩端高度差越小,繩子拉力越大
D. 若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣服架懸掛點(diǎn)右移
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【題目】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,該裝置由三部分組成,傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺面等高,并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時針勻速轉(zhuǎn)動,使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運(yùn)動。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對彈性碰撞,第一次碰撞前,物塊A靜止。取g=10m/s2。求:
(1)物塊B滑到1/4圓弧的最低點(diǎn)C時對軌道的壓力;
(2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢能;
(3)如果物塊A、B每次碰撞后,物塊A再回到平衡位置時彈簧都會被立即鎖定,而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除,求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動的總時間。
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【題目】如圖甲所示,長為L、間距為d的兩金屬板A、B水平放置,ab為兩板的中心線,一個帶電粒子以速度v0從a點(diǎn)水平射入,沿直線從b點(diǎn)射出,若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上,欲使該粒子仍能從b點(diǎn)以速度v0射出,求:
(1)交變電壓的周期T應(yīng)滿足什么條件?
(2)粒子從a點(diǎn)入金屬板的時刻應(yīng)滿足什么條件?
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【題目】圖甲所示為實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。伸長可忽略的細(xì)線一端固定于鐵架臺上O點(diǎn),另一端系一小鋼球。在O點(diǎn)正下方P點(diǎn)處固定一枚鋒利的刀片,刀片的刀刃與懸線的擺動方向斜交,因而能將下擺的細(xì)線瞬間割斷,使下擺的小球水平拋出。Q點(diǎn)為小球豎直懸掛時上端點(diǎn)的位置,O′點(diǎn)是O點(diǎn)在地面上的豎直投影點(diǎn),S為小球落地點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時,將小球拉至與O點(diǎn)等高處由靜止開始釋放,然后進(jìn)行相關(guān)測量后計(jì)算驗(yàn)證。完成以下填空:
(1)用游標(biāo)卡尺測量鋼球直徑如圖乙所示,鋼球直徑d=_________mm;
(2)測得細(xì)線O點(diǎn)到Q點(diǎn)的長度為l,O′Q間高度為h,O′S間距離為x。本實(shí)驗(yàn)所需驗(yàn)證的表達(dá)式為________________;
(3)本實(shí)驗(yàn)造成誤差的原因眾多,試任意說出一個除空氣阻力外的其他原因:_____________;
(4)有同學(xué)說,為減小空氣阻力的影響,所選鋼球應(yīng)盡量小。對他的說法,請簡要說出你的觀點(diǎn):____________________________。
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【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置通過大小相同的A、B兩小球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律。圖中PQ是斜槽,實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽末端,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。
(1)安裝器材時要注意:固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿_________方向。
(2)小球A的質(zhì)量m1與小球B的質(zhì)量m2應(yīng)滿足的關(guān)系是m1_________ m2(填“>”“<”或“=”)
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,得出小球的落點(diǎn)情況如圖乙所示(單位:cm),P′、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點(diǎn)的平均位置(把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心)。若本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)很好地驗(yàn)證了動量守恒定律,則入射小球和被碰小球的質(zhì)量之比m1:m2 _________。
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【題目】有四個運(yùn)動的物體A、B、C、D,物體A、B運(yùn)動的x—t圖像如圖①所示;物體C、D從同一地點(diǎn)沿同一方向運(yùn)動的v—t圖像如圖②所示.根據(jù)圖像做出的以下判斷中正確的是( )
A. 物體A和B均做勻加速直線運(yùn)動,且A的加速度比B更大
B. 在0~3s的時間內(nèi),物體A運(yùn)動的位移為10m
C. t=3s時,物體C追上物體D
D. t=3s時,物體C與物體D之間有最大間距
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【題目】物理小組在一次探究活動中“探究恒力做功與動能變化量的關(guān)系”時,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。實(shí)驗(yàn)器材:
打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、小車、沙桶、刻度尺、一端帶有定滑輪的長木板、學(xué)生電源、細(xì)沙、細(xì)線、天平等。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)將打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上,把紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔。
(2)將細(xì)線一端與小車相連跨過定滑輪,讓細(xì)線自由下垂。
(3)將長木板左端適當(dāng)墊高,平衡小車摩擦力。
(4)在細(xì)線右端掛上沙桶,并在沙桶中放入適當(dāng)細(xì)沙。由靜止釋放小車。
(5)從復(fù)幾次,選擇合適的紙帶,記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)記錄:
該同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)時稱得小車的質(zhì)量、沙桶及沙的質(zhì)量同時選取了一條比較理想的紙帶如圖,O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn),每5個點(diǎn)選一個計(jì)數(shù)點(diǎn)分別為A、B、C、D、E、F、G,利用刻度尺測量了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的長度,并填入下表。
計(jì)數(shù)點(diǎn) | A | B | C | D | E | F | G |
距離s/cm | 1.13 | 2.01 | 3.13 | 4.49 | 6.14 | 8.02 | 10.12 |
速度v/(m/s) | 0.100 | 0.124 | 0.175 | 0.199 |
(1)在實(shí)驗(yàn)步驟3中,如何判斷小車所受摩擦力是否平衡:______。
(2)在實(shí)驗(yàn)步驟4中,為了讓細(xì)線拉力近視為小車所受合外力,則小車的質(zhì)量M與沙桶及沙的質(zhì)量m關(guān)系必須滿足:m ________ M(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”)。
(3)請計(jì)算出計(jì)數(shù)點(diǎn)D的速度 _____(保留三位小數(shù)),完善表格;
(4)為了能夠更加合理地探究恒力做功與動能變化量的關(guān)系,請利用表格數(shù)據(jù)在如圖中以小車運(yùn)動距離s為橫軸,選擇____為縱軸并描出一條通過原點(diǎn)的直線。
(5)如果該直線的斜率等于:_____(保留兩位小數(shù))則就說明小車所受合外力做功等于小車動能變化量。
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