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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,有一質量為M,長為L的長木板靠在左側擋板處,另有一質量為m的小物塊(可視為質點),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向右運動,設長木板與左、右擋板的碰撞中無機械能損失。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,則它應距長木板左端多遠
(2)為使小物塊不從長木板上落下,板長L應滿足什么條件
(3)若滿足(2)中條件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s, 試計算整個系統(tǒng)從開始到剛要發(fā)生第四次碰撞前損失的機械能。(計算結果小數(shù)點后保留一位)
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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線拉住,傳送帶按圖示方向勻速運動,三個木塊均處于平衡狀態(tài)。則下列結論正確的是( )
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)部分粗糙,管道中心到圓心O的距離為R,A、O兩點等高,AE為水平面,B點在O點的正下方,質量為m的小球(視為質點)自A點正上方距離A點高度為3R處由靜止釋放,并從A點進入管道,然后經C點落在水平面AE上到A點距離為R的D點?諝庾枇Σ挥嫞亓铀俣却笮g。求:
(1)小球到達B點時,管壁對小球的彈力大小F;
(2)小球從B點運動到C點的過程中,由于摩擦產生的熱量Q。
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【題目】如圖所示,輕質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,懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件,當衣架靜止時,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. 若換掛質量更大的衣服,則衣服架懸掛點右移
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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,一輕質彈簧左端固定,右端連接著質量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動,使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運動。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內的光滑1/4圓弧軌道。質量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,而當它們再次碰撞前鎖定被解除,求物塊B經第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運動的總時間。
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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點水平射入,沿直線從b點射出,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點以速度v0射出,求:
(1)交變電壓的周期T應滿足什么條件?
(2)粒子從a點入金屬板的時刻應滿足什么條件?
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【題目】圖甲所示為實驗小組的同學設計的驗證機械能守恒定律的實驗裝置。伸長可忽略的細線一端固定于鐵架臺上O點,另一端系一小鋼球。在O點正下方P點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,因而能將下擺的細線瞬間割斷,使下擺的小球水平拋出。Q點為小球豎直懸掛時上端點的位置,O′點是O點在地面上的豎直投影點,S為小球落地點。實驗時,將小球拉至與O點等高處由靜止開始釋放,然后進行相關測量后計算驗證。完成以下填空:
(1)用游標卡尺測量鋼球直徑如圖乙所示,鋼球直徑d=_________mm;
(2)測得細線O點到Q點的長度為l,O′Q間高度為h,O′S間距離為x。本實驗所需驗證的表達式為________________;
(3)本實驗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)有同學說,為減小空氣阻力的影響,所選鋼球應盡量小。對他的說法,請簡要說出你的觀點:____________________________。
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【題目】某同學用圖甲所示裝置通過大小相同的A、B兩小球的碰撞來驗證動量守恒定律。圖中PQ是斜槽,實驗時先使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。重復上述操作10次,得到10個落點痕跡。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痕跡。重復這種操作10次。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點。
(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的質量m1與小球B的質量m2應滿足的關系是m1_________ m2(填“>”“<”或“=”)
(3)某次實驗中,得出小球的落點情況如圖乙所示(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的平均位置(把落點圈在內的最小圓的圓心)。若本次實驗的數(shù)據(jù)很好地驗證了動量守恒定律,則入射小球和被碰小球的質量之比m1:m2 _________。
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【題目】有四個運動的物體A、B、C、D,物體A、B運動的x—t圖像如圖①所示;物體C、D從同一地點沿同一方向運動的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均做勻加速直線運動,且A的加速度比B更大
B. 在0~3s的時間內,物體A運動的位移為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系”時,設計實驗裝置如圖。實驗器材:
打點計時器、紙帶、小車、沙桶、刻度尺、一端帶有定滑輪的長木板、學生電源、細沙、細線、天平等。
實驗步驟:
(1)將打點計時器固定在長木板上,把紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔。
(2)將細線一端與小車相連跨過定滑輪,讓細線自由下垂。
(3)將長木板左端適當墊高,平衡小車摩擦力。
(4)在細線右端掛上沙桶,并在沙桶中放入適當細沙。由靜止釋放小車。
(5)從復幾次,選擇合適的紙帶,記錄數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)記錄:
該同學某次實驗時稱得小車的質量、沙桶及沙的質量同時選取了一條比較理想的紙帶如圖,O點為打點計時器打下的第一個點,每5個點選一個計數(shù)點分別為A、B、C、D、E、F、G,利用刻度尺測量了各計數(shù)點到O點的長度,并填入下表。
計數(shù)點 | 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)在實驗步驟3中,如何判斷小車所受摩擦力是否平衡:______。
(2)在實驗步驟4中,為了讓細線拉力近視為小車所受合外力,則小車的質量M與沙桶及沙的質量m關系必須滿足:m ________ M(填“遠大于”、“遠小于”)。
(3)請計算出計數(shù)點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系,請利用表格數(shù)據(jù)在如圖中以小車運動距離s為橫軸,選擇____為縱軸并描出一條通過原點的直線。
(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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