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(20分)如图所示,有n个相同的货箱沿同一条直线停放在倾角为θ的斜面上,每个货箱...

(20分)如图所示,有n个相同的货箱沿同一条直线停放在倾角为θ的斜面上,每个货箱长皆为l,质量皆为m,相邻两货箱间距离为l,最下端的货箱到斜面底端的距离也为l.现给第1个货箱一适当的初速度v0,使之沿斜面下滑,在每次发生正碰后(碰撞时间很短),发生碰撞的货箱都粘合在一起运动,当动摩擦因数为μ时,最后第n个货箱恰好停在斜面底端.求:

(1)第一个货箱碰撞第二个货箱前瞬间的速度v1

(2)设第一次碰撞过程中系统损失的机械能为6ec8aac122bd4f6e,第一 次碰撞前的瞬间第一个货箱的动能为6ec8aac122bd4f6e,求6ec8aac122bd4f6e的比值;

(3)整个过程中由于碰撞而损失的机械能.

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

(1) (2)  (3) 【解析】(1)由于第个货箱被碰后,运动到斜面底端停下,表明货箱沿斜面做减速运动,设第一个货箱的加速度为,由牛顿第二定律,得   解得(3分) 又因为:              (2分) 得:(2分) (2)第一,二两货箱碰撞过程中动量守恒,即 (2分) 上述过程中损失的机械能为 (2分) 而 (1分) 联立以上各式,得(2分) (3)加速度与质量无关,说明每次碰后货箱沿斜面下滑的加速度大小均为,方向沿斜面向上.在整个过程中,序号为1,2,3,…,的货箱沿斜面下滑的距离分别为nl,(n-1)l,(n-2)l,…,l,因此,除碰撞瞬间外,各货箱由于滑动而产生的摩擦热为 (2分) 货箱的重力势能的减少量为 (2分) 全过程中,由能量守恒定律,得 ,    则 (2分)
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(18分) 如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x > 0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场,场强的大小为E,一个带正电的小球经过图中的x轴上的A点,沿着与水平方向成6ec8aac122bd4f6e= 30°角的斜向下直线做匀速运动,经过y轴上的B点进入x < 0的区域,要使小球进入x < 0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需在x < 0区域另加一匀强电场,若带电小球做圆周运动通过x轴上的C点(C点未标出),且6ec8aac122bd4f6e,设重力加速度为g,求:

(1)小球运动速率的大小;

(2)在x < 0的区域所加电场的场强大小和方向;

(3)小球从B点运动到C点所用时间.

 

 

 

 

 

 

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(16分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两光滑平行导轨PQMN,导轨的电阻不计,间距为d = 0.5m,PM两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B = 0.2T的匀强磁场中.电阻均为r = 0.1Ω、质量分别为m1 = 0.3kg和m2 = 0.5kg的两金属棒abcd平行的搁在导轨上,现固定棒ab,让cd在水平恒力F = 0.8N的作用下,由静止开始做加速运动,试求:

(1)cd棒两端哪端电势高;

(2)当电压表的读数为U = 0.2V时,cd棒受到的安培力多大;

(3)棒cd能达到的最大速度vm

6ec8aac122bd4f6e
 

 

 

 

 

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某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻,实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计.闭合电键S后,变阻器的滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线ab所示.

说明: 6ec8aac122bd4f6e      说明: 6ec8aac122bd4f6e

①将实物图中未连接的部分元件,按电路图连接成实验电路;

②根据U-I图象中坐标轴表示的数据,可求出电源电动势E=______,内电阻r=______.

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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“验证力的平行四边形定则”实验的步骤如下,请你将实验步骤补充完整.

①在水平放置的木板上,固定一张白纸;

②把橡皮筋的一端固定在O点,另一端拴两根带套的细线.  细线和橡皮筋的交点叫做结点;

③在纸面离O点比橡皮筋略长的距离上标出A点;

④用两个弹簧秤分别沿水平方向拉两个绳套,把结点拉至A点,如图所示,记下此时两力F1F2的方向和大小;

⑤改用一个弹簧秤沿水平方向拉绳套,仍把结点拉至A点,      

               

⑥拆下弹簧秤和橡皮筋;

说明: 6ec8aac122bd4f6e⑦在A点按同一标度,作F1F2F三个力的图示;

                                   

⑨比较FF的大小和方向并得出结论.

 

 

 

 

 

 

 

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一轻弹簧原长为10 cm,把它上端固定,下端悬挂一重为0.5 N的钩码,静止时它的长度为12 cm,弹簧的劲度系数为   N/m;现有一个带有半径为14cm的6ec8aac122bd4f6e光滑圆弧的物块静止放在水平面上,半径OA水平,OB竖直,如图所示;将上述轻弹簧的一端拴在A点,另一端拴着一个小球,发现小球静止在圆弧上的P点,且6ec8aac122bd4f6e,则小球重为    N.

 

 

 

 

 

 

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