【題目】兩物體碰撞后的分離速度與碰撞前的接近速度成正比,這個(gè)比值叫做恢復(fù)系數(shù): 式中v1 v2為兩物體碰前的速度, u1 u2為兩物體碰后的速度;謴(fù)系數(shù)是反映碰撞時(shí)物體形變恢復(fù)能力的參數(shù),它只與碰撞物體的材料有關(guān)。如圖所示,質(zhì)量為m1的小球a,用l1=0.4m的細(xì)線懸掛于O1點(diǎn),質(zhì)量為m2=1kg的小球b,用l2=0.8m的細(xì)線懸掛于O2點(diǎn),且O1、O2兩點(diǎn)在同一條豎直線上。讓小球a靜止下垂,將小球b向右拉起,使細(xì)線水平,從靜止釋放,兩球剛好在最低點(diǎn)對(duì)心相碰。相碰后,小球a向左擺動(dòng),細(xì)線l1與豎直方向最大偏角為,兩小球可視為質(zhì)點(diǎn),空氣阻力忽略不計(jì),僅考慮首次碰撞。取g=10m/s2。
求:
(1)兩球相碰前瞬間小球b對(duì)細(xì)線l2的拉力的大小;
(2)若a小球的質(zhì)量m1=2kg,求兩球碰撞的恢復(fù)系數(shù)k的大;
(3)所有滿足題干要求的碰撞情形中,恢復(fù)系數(shù)k取何值時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能損失最多?
【答案】(1)30N(2)2(3)0.25
【解析】
(1)設(shè)小球b擺到最低點(diǎn)的速度為v1,細(xì)線l2對(duì)b球的拉力為T,小球b擺到最低點(diǎn)的過程機(jī)械能守恒:
b在最低點(diǎn),由向心力公式得:
解得
由牛頓第三定律得:小球b對(duì)繩的拉力的大小也為30N
(2)設(shè)a、b兩小球 碰后的速度分別為、,a球上擺過程機(jī)械能守恒:
兩球碰撞動(dòng)量守恒:
由題意得:
解得:
(3)設(shè)兩球碰撞的恢復(fù)系數(shù)為k,由題意得:
兩小球碰撞動(dòng)量守恒:
系統(tǒng)損失機(jī)械能:
整理得:
所以:時(shí)兩球碰撞損失的機(jī)械能最多。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線AB水平放在蹄形磁鐵磁極的正上方,導(dǎo)線可以在空間自由運(yùn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)線通以圖示方向電流I時(shí),導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況是(從上往下看)( )
A.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)下降
B.順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)上升
C.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)下降
D.逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)上升
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40 m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導(dǎo)軌所在平面內(nèi),分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50 T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5 V、內(nèi)阻r=0.50 Ω的直流電源,現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040 kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上,導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω,金屬導(dǎo)軌 電阻不計(jì),g取10m/s2(已知sin37°=0.60,cos37°=0.80).求:
(1)通過導(dǎo)體棒的電流;
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大。
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在豎直平面內(nèi)有水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度為E=1×104N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).在場(chǎng)中有一個(gè)半徑為R=2m的光滑圓環(huán),環(huán)內(nèi)有兩根光滑的弦AB和AC,A點(diǎn)所在的半徑與豎直直徑BC成角。質(zhì)量為0.04kg的帶電小球由靜止從A點(diǎn)釋放,沿弦AB和AC到達(dá)圓周的時(shí)間相同,F(xiàn)去掉弦AB和AC,給小球一個(gè)初速度讓小球恰能在豎直平面沿環(huán)內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng),不考慮小球運(yùn)動(dòng)過程中電量的變化。下列說法正確的是(cos=0.8,g=10m/s2)( )
A.小球所帶電量為q=3.6×10-5 C
B.小球做圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)能最小值是0.5 J
C.小球做圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小
D.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)環(huán)的最大壓力是3.0N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,正方形abcd中△abd區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),△bcd區(qū)域內(nèi)有方向平行bc的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出)。一帶電粒子從d點(diǎn)沿da方向射入磁場(chǎng),隨后經(jīng)過bd的中點(diǎn)e進(jìn)入電場(chǎng),接著從b點(diǎn)射出電場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。則( )
A. 粒子帶負(fù)電
B. 電場(chǎng)的方向是由b指向c
C. 粒子在b點(diǎn)和d點(diǎn)的動(dòng)能相等
D. 粒子在磁場(chǎng)、電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為∶2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在x=0處的質(zhì)點(diǎn)O在垂直于x軸方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),形成沿x軸正方向傳播的機(jī)械波。在t=0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)O開始從平衡位置向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4 s第一次形成圖示波形,P是平衡位置為x=0.5 m處的質(zhì)點(diǎn)。
①位于x=6 m處的質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰位置時(shí),求位于x=2 m處的質(zhì)點(diǎn)A通過的總路程。
②若從圖示狀態(tài)開始計(jì)時(shí),至少要經(jīng)過多少時(shí)間,P點(diǎn)通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成.若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射狀電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn).不計(jì)粒子的重力,下列說法正確的是( )
A.粒子一定帶正電
B.加速電場(chǎng)的電壓
C.
D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn),則該群離子具有相同的比荷
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在做“碰撞中的動(dòng)量守恒定律”常規(guī)實(shí)驗(yàn)中
(1)本實(shí)驗(yàn)中不需要用到的測(cè)量?jī)x器或工具有_____(單選)
A.圓規(guī) B.秒表 C.刻度尺 D.天平
(2)必須要求的條件是_____
A.斜槽軌道末端的切線必須水平
B.要測(cè)量小球平拋的初速度
C.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
D.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同
(3)某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖2所示,假設(shè)碰撞過程中動(dòng)量守恒,則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比_____。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線a、b、c表示在O處某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,設(shè)兩相鄰等勢(shì)面間的間距相等。一電子射入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示,其中1、2、3、4表示電子的運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面的一些交點(diǎn)。由此可以判定
A.電子在1、2、3、4位置處所具有的電勢(shì)能與動(dòng)能的總和一定相等
B.O處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電
C.a、b、c三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系是φa>φb>φc
D.電子從位置1到2和從位置3到4的過程中電場(chǎng)力做功的關(guān)系是|W12|=2W34
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