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如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P(P为左端固定,处于压缩状态且锁...

如图所示,光滑水平面MN的左端M处有一弹射装置P(P为左端固定,处于压缩状态且锁定的轻质弹簧,当A与P碰撞时P立即解除锁定),右端N处与水平传送带恰平齐且很靠近,传送带沿逆时针方向以恒定速率υ = 5m/s 匀速转动,水平部分长度L = 4m。放在水平面上的两相同小物块A、B(均视为质点)间有一被压缩的轻质弹簧,弹性势能Ep = 4J,弹簧与A相连接,与B不连接,A、B与传送带间的动摩擦因数μ = 0.2,物块质量mA = mB = 1kg。现将A、B由静止开始释放,弹簧弹开,在B离开弹簧时,A未与P碰撞,B未滑上传送带。取g = 10m/s2。求:

(1)B滑上传送带后,向右运动的最远处与N点间的距离sm;

(2)B从滑上传送带到返回到N端的时间t和这一过程中B与传送带间因摩擦而产生的热  能Q;

(3)B回到水平面后压缩被弹射装置P弹回的A上的弹簧,B与弹簧分离然后再滑上传        送带。则P锁定时具有的弹性势能E满足什么条件,才能使B与弹簧分离后不再与弹簧相碰。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)弹簧弹开的过程中,系统机械能守恒         Ep = mAυA2 + mBυB2                      (1分)     由动量守恒有   mAυA - mBυB = 0                 (1分)     联立以上两式解得   υA = 2m/s     υB = 2m/s     (1分)     B滑上传送带做匀减速运动,当速度减为零时,向右运动的距离最大。     由动能定理得    - μmBgsm = 0 - mBυB2           (1分)     解得             sm = = 1m               (1分) (2)物块B先向右做匀减速运动,直到速度减小到零,然后反方向做匀加速运动,      回到皮带左端时速度大小仍为υB = 2m/s                (1分) 由动量定理  - μmBgt = - mBυB - mBυB                   (1分) 解得         t = = 2s                           (1分) B向右匀减速运动因摩擦而产生的热能为     Q1 = μmBg(υ · + sm)                             (1分) B向左匀加速运动因摩擦而产生的热能为     Q2 = μmBg(υ · - sm)                              (1分)     Q = Q1 + Q2 = μmBgυt = 20J                       (1分) (3)设弹射装置P将A弹开时的速度为υA′,则      E = mAυA′2 - mAυA2                           (2分) B离开弹簧时,AB速度互换,B的速度   υB′ = υA′       (2分) B与弹簧分离后不再与弹簧相碰,则B滑出平台Q端,由能量关系有     mBυB′2 > μmB gL                                 (2分) 以上三式解得      E > μmA gL - mAυA2                             (2分) 代入数据解得     E> 6J                             (1分) 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,A、B是两块竖直放置的平行金属板,相距为2L,分别带有等量的负、正电荷,在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔(它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计),孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质量为说明: 6ec8aac122bd4f6e,电荷量为说明: 6ec8aac122bd4f6e的小球(可视为质点), 在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距A板L处有一固定档板,长为L的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板A接触)与薄板Q一起压缩弹簧,由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始,经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开Q瞬间,小球的电荷量都损失一部分,而变成刚与Q接触时小球电荷量的说明: 6ec8aac122bd4f6e。求:

(1)小球第一次接触Q时的速度大小;

(2)假设小球第说明: 6ec8aac122bd4f6e次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板,试导出小球从第说明: 6ec8aac122bd4f6e次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间Tn的表达式;

(3)若6ec8aac122bd4f6e,且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球间的滑动摩擦力为6ec8aac122bd4f6e,试求带电小球最终停止的位置距P点的距离。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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飞机以恒定的速度V沿水平方向飞行,距地面高为H,在飞行过程中释放一枚炸弹,假设炸弹着地即刻爆炸,爆炸声向各个方向传播的速度为V0,空气阻力不计,求:

(1)释放炸弹后经多长时间飞行员可听到爆炸声。

(2)试分析飞机速度应满足什么条件时飞行员不可能听到爆炸声。

 

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如图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U特性曲线的实验器材.

 

 
(1) 根据实验原理,用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路连接完整.                      

(2)开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应该置于          端(选填“A”、“B”或“AB中间”)

(3) 实验中测得有关数据如下表:

U/V

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

2.80

I/A

0.10

0.16

0.20

0.23

0.25

0.26

0.27

根据表中的实验数据,在图乙中画出小灯泡的I—U特性曲线.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(4) 若已知小灯泡灯丝在27℃时电阻值约为1.5Ω,并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比,试估算该灯泡以额定功率工作时灯丝的温度约为          ℃(保留三位有效数字)。

 

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以下有关高中物理实验的一些描述中,正确的是(      )

A.在“研究平抛运动”实验中,需要用重锤线确定竖直方向

B.在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中应直接将纯油酸滴入水中

C.在“用单摆测定重力加速度”实验中,如果摆长测量无误.测得的g值偏小,其原因可能是将全振动的次数N误计为N – 1

D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,需要用天平测物体的质量

E.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,导电纸上形成的是两等量异号电荷的静电场。

 

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电子以水平速度V0沿两平行金属板A、B的中心轴线MN射入,两金属板间电压UAB的变化规律如图所示.已知电子质量为m,电荷量为e,电压周期为T,电压为U0,若电子(不计重力及电子之间的相互作用力)从t=0时刻进入两板间,在t=T/2时刻恰好能从板的上边缘飞出,则下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.若电子从t=T/3时刻进入两板间,在半个周期内恰好能从板的下边缘飞出

B.若电子从t=T/4时刻进入两板间,能从板右边水平飞出

C.在从t=0时刻到t=T/2时刻这一段时间进入两板间的电子中,有电子能从板右边N 点飞出

D.在从t=0时刻到t=T/2时刻这一段时间进入两板间的电子中,电场力对电子做功最多 为e U0

 

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