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(共18分)如图所示,在一光滑的长直轨道上,放着若干完全相同的小木块,每个小木块的质量均为m,且体积足够小均能够看成质点,其编号依次为0、1、2、……n……,相邻各木块之间的距离分别记作:6ec8aac122bd4f6e。在所有木块都静止的初始条件下,有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上,使其与后面的木块连接发生碰撞,假如所有碰撞都是完全非弹性的(碰后合为一体共速运动)。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)在0号木块与1号木块碰撞后瞬间,其共同速度的表达式;

   (2)若F=10牛,6ec8aac122bd4f6e米,那么在2号木块被碰撞后的瞬间,系统的总动能为多少?

   (3)在F=10牛,6ec8aac122bd4f6e米的前提下,为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值,那么我们应该设计第6ec8aac122bd4f6e号和第n号木块之间距离6ec8aac122bd4f6e为多少米?

 

(1) (2)焦 (3)米 【解析】(1)设:0号与1号碰撞前、后0号的瞬时速度分别为v1、 则: (2)1号刚刚被碰之后,系统的总动能焦 2号木块临近被碰前系统的总动能 焦 由关系和动量守恒定律有:,…………① 得2号刚被碰之后的系统的总动能焦 (3)由题意分析知每次碰撞前系统需保持的总动能为:焦 将①式道理推广到其他各次碰撞中,可得与第块碰撞前后系统的动能关系为: 在l2段应用动能定理有:米 在段应用动能定理有:米 ……………… 在段应用动能定理有:米
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(共16分)如图所示,MNPQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×102kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1R2。重力加速度取10m/s2,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:

   (1)杆下滑的最大速率vm

   (2)稳定后整个电路耗电的总功率P

   (3)杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(共20分)

   (1)(4分)为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接,当楼道内有人走动而发出声响时,电灯即被接通电源而发光,这种传感器输入的是         信号,经过传感器转换后,输出的是          信号。

   (2)(16分)某同学设计了一个测定滑块与木板问动摩擦因数的实验。装置如图1所示,        其中M为滑块,mm′是质量可调的片码,细绳和滑轮的质量都可以忽略不计。实验过程中,该同学在片码总质量m+ m′=m0保持不变的条件下,改变mm′的大小,测出不同,m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可以求出滑块和木板间的动摩擦因数。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①在实验器材方面,该同学选择了打点计时器、每片质量为150g的片码总共10片、滑  块、木板、滑轮各一个、细线若干。,除此以外根据本实验所要测量的物理量,你认为除了该同学已选择的仪器以外,在下列备选仪器中还需要:           (填写字母代号即可)。

       A:秒表    B:毫米刻度尺          C:学生用直流电源     D:学生用交流电源

       ②以下是为了测量滑块的加速度,由实验得来的一条纸带。从比较清晰的O点开始,该同学每数5个点做为一个汁数点,它们分别为:A、B、C、D、E、F等,测量出各相邻  计数点之间的距离,如图2所示。根据这条纸带,求出这次实验时滑块的加速度为:

             m/s2(结果保留到小数点后两位)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

       ③在实验的数据处理过程中,该同学以片码m的质量为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如下图3所示的实验图线。

        理论和实验均已证明,在滑动的条件下,a和m是一次函数关系,即可以写成:

                a=km+c(式中的kc为常数)的形式。那么,本实验中的常数具体表达式因数肚:k=              c=         ;结合本实验图线得出的滑块与木板问的动摩擦因数μ=           

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,有一个水平放置的绝缘环形小槽,槽的宽度和深度处处相同且槽内光滑。现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内。让小球从t=0的时刻开始,以图中的初速度v0在槽内开始运动,与此同时,有一束变化的匀强磁场竖直向下垂直穿过环形小槽所包围的面积。如果磁感应强度B的大小随着时间t成正比例的增大,而且小球的带电量保持不变,那么从此时刻开始,你认为以下判断哪个是合理的    (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       A.小球的动量p跟随时间t成反比例的减小(即:p6ec8aac122bd4f6e

       B.小球的动能Ek跟时间t成反应比例的减小(即:Ek6ec8aac122bd4f6e

       C.小球动能的增加量△Ek跟时间t成正比(即:Ekt

       D.小球动能的增加量△Ek跟其通过的路程s成正比(即:△Eks

 

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三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上,右图为其截面图,电流方向如图所示。若每根导线的电流均为I,每根直导线单独存在时,在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B,则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       A.0      B.B

       C.2B    D.6ec8aac122bd4f6eB

 

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我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站。如图所示,关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已各空间站绕月轨道为r,周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R. 那么以下选项正确的是        (    )

   (1)航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速

   (2)图中的航天飞机正在加速地飞向B

   (3)月球的质量为6ec8aac122bd4f6e

   (4)月球的第一宇宙速度为6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       A.(1)(2)(4)        B.(1)(3)(4)

       C.(1)(2)(3)        D.(2)(3)(4)

 

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