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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光...

如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中。现把一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为s处自由释放,并与B球发生正碰。碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变。已知B球的质量M=3m,B球被碰后作周期性运动,其运动周期6ec8aac122bd4f6e(A、B小球均可视为质点)。求:

(1)A球与B球相碰前A的速度大小;

(2)两球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v1和B球的速度v2

(3)要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,弹簧劲度系数k的可能取值。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)设A球与B球碰撞前瞬间的速度为v0,由动能定理得:                          …………………① 解得:                            …………………② (2)由于碰撞过程极短,可以认为系统满足动量守恒:                        …………………③ 由题知碰撞过程中无机械能损失,有:                   …………………④ 解③④得: ,负号表示方向向左         …………………⑤ ,方向向右                   …………………⑥ (2)要使m与M第二次迎面碰撞仍发生在原位置,则必有A球重新回到O处所用的时间t满足:              …………………⑦ A球在电场中受电场力作用向左做减速运动至速度为0后又向右作加速运动:                                 …………………⑧                                      …………………⑨ 由题知:                      …………………⑩ 解⑦⑧⑨⑩得:        …………………⑾ 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m。

(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求通过R4的总电量为多少?

(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,斜面倾角为45°,从斜面上方A点处由静止释放一个质量为m的弹性小球,在B点处和斜面碰撞,碰撞后速度大小不变,方向变为水平,经过一段时间在C点再次与斜面碰撞。已知AB两点的高度差为h,重力加速度为g,不考虑空气阻力。求:

(1)小球在AB段运动过程中重力做功的平均功率P;

(2)小球落到C点时速度的大小。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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Ⅰ.(6分)在“验证机械能守恒定律”的实验中:

(1)所需器材有电磁打点计时器(带导线)、纸带、复写纸,带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要(填字母代号)___________。

A.直流电源             B.交流电源         C.游标卡尺

D.毫米刻度尺               E.天平及砝码       F.秒表

(2)按正确的实验操作得到一条纸带如图所示,若打点计时器打点的时间间隔为T,若O点是第0个点,N点是第n个点。为验证机械能是否守恒,下列利用图中数据计算N点速度大小的方法,正确的是_________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.6ec8aac122bd4f6e       B.6ec8aac122bd4f6e       

C.6ec8aac122bd4f6e      D.6ec8aac122bd4f6e

Ⅱ.(11分)某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:

A.电压表V(量程4V,电阻RV 约为4.0kΩ)

说明: 6ec8aac122bd4f6eB.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为5Ω)

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2 约为50Ω)

D.滑动变阻器R1(0~40Ω,额定电流1A)

E.电阻箱R2(0~999.9Ω)

F.开关S一只、导线若干

(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其他成员发现他在器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?

________________________________________。

说明: 6ec8aac122bd4f6e      

(2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。

①请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式:6ec8aac122bd4f6e________________________。

 

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图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为6ec8aac122bd4f6e。木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。下列选项正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.m=M                            

B.m=2M

C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度

D.木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

 

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宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。设四星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,四颗星稳定分布在边长为说明: 6ec8aac122bd4f6e的正方形的四个顶点上.已知引力常量为G.关于四星系统,下列说法错误的是

A.四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动      

B.四颗星的轨道半径均为6ec8aac122bd4f6e

C.四颗星表面的重力加速度均为6ec8aac122bd4f6e     

D.四颗星的周期均为6ec8aac122bd4f6e

 

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