【題目】用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律,質(zhì)量為的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點,質(zhì)量為的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上,O點到A球球心的距離為L,使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直線夾角為,A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線夾角處,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,保持角不變,多次重復(fù)上述實驗,白紙上記錄到多個B球的落點。落點中心與B球初始位置的水平距離為s,重力加速度為g。
(1)用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量:
_______________,__________________;
_________________,______________________。
(2)根據(jù)測得的物理量,兩球碰撞過程動量守恒的表達(dá)式為_______________________。
【答案】 (1) 0 (2)
【解析】(1)小球從A處下擺過程只有重力做功,機械能守恒,由機械能守恒定律得:
mAgL(1-cosα)=mAvA2-0,解得:vA= ,則PA=mAvA=mA;
小球A與小球B碰撞后繼續(xù)運動,在A碰后到達(dá)最左端過程中,機械能再次守恒,由機械能守恒定律得:-mAgL(1-cosβ)=0-mAvA′2,解得vA′=,
PA′=mAvA′=mA;
碰前小球B靜止,則PB=0;
碰撞后B球做平拋運動,水平方向:S=vB′t,豎直方向H=gt2,
解得vB′=S,則碰后B球的動量PB′=mBvB′=mBS;
(2)由動量守恒定律可知,實驗需要驗證的表達(dá)式為:
mA=mA+mBS;
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【題目】(題文)物體從某一高處自由落下,落到直立于地面的輕彈簧上,如圖所示。在A點物體開始與彈簧接觸,到B點物體的速度為0,然后被彈簧彈回。下列說法中正確的是( )
A. 物體從A下落到B的過程中,加速度不斷減小
B. 物體從B上升到A的過程中,加速度不斷減小
C. 物體從A下落到B的過程中,加速度先減小后增大
D. 物體從B上升到A的過程中,加速度先增大后減小
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【題目】一個質(zhì)量m=0.1g的小滑塊,帶有q=5×10-4C的電荷放置在傾角θ=30°的光滑斜面上(絕緣),斜面置于B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,如圖所示,小滑塊由靜止開始沿斜面滑下,其斜面足夠長,小滑塊滑至某一位置時,要離開斜面。求:
①小滑塊帶何種電荷?
②小滑塊離開斜面的瞬時速度多大?
③該斜面的長度至少多長?
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【題目】在質(zhì)量為M的小車中掛有一單擺,擺球的質(zhì)量為,小車(和單擺)以恒定的速度沿光滑水平面運動,與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞,如圖所示,碰撞的時間極短,在碰撞過程中,下列情況可能發(fā)生的是( )
A. 小車和擺球的速度都變?yōu)?/span>,木塊的速度變?yōu)?/span>,滿足
B. 小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)?/span>,滿足
C. 擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)?/span>和,滿足Mv0=Mv1+mv2
D. 擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)?/span>,滿足
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【題目】如圖所示為某飛船從軌道Ⅰ經(jīng)兩次變軌繞火星飛行的軌跡圖,其中軌道Ⅱ為圓軌道,軌道Ⅲ為橢圓軌道,三個軌道相切于P點,P、Q兩點分別是橢圓軌道Ⅲ的遠(yuǎn)火星點和近火星點,S是軌道Ⅱ上的點,P、Q、S三點與火星中心在同一直線上,且PQ=2QS,下列說法正確的是
A. 飛船在P點由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ需要減速
B. 飛船在軌道Ⅱ上由P點運動到S點的時間是飛船在軌道Ⅲ上由P點運動到Q點的時間的1.5倍
C. 飛船在軌道Ⅱ上S點與在軌道Ⅲ上P點的加速度大小相等
D. 飛船在軌道Ⅱ上S點的速度小于在軌道Ⅲ上P點的速度
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【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,A、B同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。其巾小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的質(zhì)量為m,與小車相連的滑輪的質(zhì)量為m0。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小,重力加速度為g。實驗時先平衡摩擦力。
(1)A同學(xué)在實驗巾得到如圖乙所示的一條紙帶(相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出),已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(2)A同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo),加速度a為橫坐標(biāo),畫出的F-a圖象如圖丙所示,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量M=___________(用所給物理量的符號表示).
(3)B同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo),加速度a為橫坐標(biāo),畫出的F-a圖象如圖丁所示,圖線不過原點的原因可能是________________。(答一條即可)
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【題目】如圖所示,小球A系在細(xì)線的一端,細(xì)線的另一端固定在O點,O點到水平面的距離為h,物塊B的質(zhì)量是小球A的2倍,置于粗糙的水平面上且位于O點的正下方,物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)拉動小球使細(xì)線水平伸直,小球由靜止開始釋放,運動到最紙點時與物塊發(fā)生彈性正碰。小球與物塊均視為質(zhì)點,不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)碰撞后,小球A反彈瞬間的速度大;
(2)物塊B在水平面上滑行的時間t。
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【題目】某日,亞丁灣索馬里海域六艘海盜快艇試圖靠近中國海軍護(hù)航編隊保護(hù)的商船,中國特戰(zhàn)隊員發(fā)射爆震彈成功將其驅(qū)離.假如其中一艘海盜快艇在海面上運動的v-t圖象如圖所示,設(shè)運動過程中海盜快艇所受阻力不變.則下列說法正確的是( )
A. 海盜快艇在0~66 s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速直線運動
B. 海盜快艇在96 s末開始調(diào)頭逃離
C. 海盜快艇在66 s末離商船最近
D. 海盜快艇在96 s~116 s的加速度為a=-0.75 m/s2
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【題目】隨著汽車的晉級,極速飛車運動逐漸為人們所喜愛。隨著科技的發(fā)展,新型發(fā)動機的不斷研制,汽車所能達(dá)到的最大速度得到了不斷的提高,但人體所能承受的最大加速度卻有一定的限度,超過這個限度,短時間內(nèi)人體就會產(chǎn)生不良的生理反應(yīng)。現(xiàn)有一個飛車愛好者由靜止開始驅(qū)車跑4.8 km的路程并最終停下來,所需最短時間為68 s,汽車的最大時速為360 km/h。求:人體所能承受的最大加速度。
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