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如图所示,质量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平导轨上,开始时静止在O点,在O...

如图所示,质量M=0.40kg的靶盒A位于光滑水平导轨上,开始时静止在O点,在O点右侧有范围很广的“相互作用区域”,如图中的虚线区域。当靶盒A进入相互作用区域时便有向左的水平恒力F=20N作用。在P处有一固定的发射器B,它可根据需要瞄准靶盒每次发射一颗水平速度v0=50m/s、质量m=0.10kg的子弹,当子弹打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。若每当靶盒A停在或到达O点时,就有一颗子弹进入靶盒A内,求:

(1)当第一颗子弹进入靶盒A后,靶盒A离开O点的最大距离

(2)当第三颗子弹进入靶盒A后,靶盒A从离开O点到又回到O点所经历的时间

(3)当第100颗子弹进入靶盒A时,靶盒A已经在相互作用区中运动的时间说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)设第一颗子弹进入靶盒A后,子弹与靶盒的共同速度为v1。 根据动量守恒,有:mv0=(m+M)v1   (3分) 设A离开O点的最大距离为s1,由动能定理有: -Fs1=0- 解得:s1=1.25m(2分) (2)根据题意,A在恒力F作用下返回O点时第二颗子弹正好打入,由于A的动量与第二颗子弹动量大小相同、方向相反,故第二颗子弹打入后,A将静止在O点。(1分) 设第三颗子弹打入A后,它们的共同速度为v3,由动量守恒得:mv0=(3m+M)v3  (2分) 设A从离开O点到又回到O点所经历的时间为t,取碰后A运动的方向为正方向,由动量定理得: -F=0-(3分) 解得:t=0.5s(2分) (3)从第(2)问的计算可以看出,每1、3、5、……(2n+1)颗子弹打入A后,A运动时间均为t=0.5s  故总时间t总=50t=25s(4分) 【解析】略
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考点分析:
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滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力Fx垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力):

(1)水平牵引力的大小;

(2)滑板的速率;

(3)水平牵引力的功率。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810 m.金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)从图中读出金属丝的直径为         mm.

(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:

A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小;

B.电流表A1:量程0~0.6 A,内阻0.125Ω;

C.电流表A2:量程0~3.0 A,内阻0.025Ω;

D.电压表V:量程0~3 V,内阻约3 kΩ;

E.滑动变阻器R1:最大阻值100Ω;

F.滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;

G.开关、导线等.

(3)尽可能提高测量的精度,则在可供选择的器材中,应该选用的电流表是      ,应该选用的滑动变阻器是         

(4)根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(5)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx= 4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为_________Ω·m.(保留一位有效数字)

 

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某探究学习小组的同学欲探究“滑块与桌面间的动摩擦因数”他们在实验室组装了一套如图1所示的装置,另外他们还找到打点计时器及所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、纸带、钩码若干。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)小组同学的实验步骤如下:用天平称量滑块的质量M =300g,将滑块放在水平桌面上并连接上纸带,用细线通过滑轮挂上两个钩码(每个钩码质量为100g),调整滑轮高度使拉滑块的细线与桌面平行,让钩码拉动滑块由静止开始加速运动,用打点计时器记录其运动情况。

实验纸带的记录如图2所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每打5个点取一个计数点,若电源频率为50赫兹,则物体运动的加速度为     m/s2。(结果保留两位有效数字),滑块与桌面间的动摩擦因数μ=            (重力加速度为g=10m/s2)。

(2)为提高实验结果的准确程度,某同学对此实验提出以下建议:

①绳的质量要轻

②在“轻质绳”的前提下,绳子越长越好

③实验时尽量保持拉动滑块的细线与桌面平行

④尽量保证钩码只沿竖直方向运动,不要摇晃

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是         。(在答题卡上对应区域填入选项前的编号)

(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:                                                     

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如右图所示,ABCD为两个平行的水平光滑金属导轨,处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中. ABCD的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻.质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q,则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.初始时刻导体棒所受的安培力大小为

B.当导体棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv-2Q

C.当导体棒再次回到初始位置时,AC间电阻R的热功率为

D.从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热为

 

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某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为ab的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。设该电阻的阻值为R。下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,R的合理表达式应为                  

6ec8aac122bd4f6e

 A.说明: 6ec8aac122bd4f6e          B.说明: 6ec8aac122bd4f6e              

C.说明: 6ec8aac122bd4f6e        D.说明: 6ec8aac122bd4f6e          

 

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