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如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平放置,BC段是半径为R的圆弧,AB与B...

如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平放置,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点.A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板接触于B处但无挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止开始下滑.小球与物块相碰后立即共速但不粘连,物块与L形挡板相碰后速度立即减为零也不粘连.(整个过程中,弹簧没有超过弹性限度.不计空气阻力,重力加速度为g)

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(1)试求弹簧获得的最大弹性势能;

(2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;

 (3)若R>>h,每次从小球接触物块至物块撞击L形挡板历时均为Δt,则小球由D点出发经多长时间第三次通过B点?

 

(1) (2)  (3) 【解析】解:(1)由小球运动至第一次碰前,据动能定理有:     mgh=mv02/2          ①                                                  (1分) 对碰撞过程,据动量守恒: mv0=(M+m)v1                 ②                                                   (1分) 碰后压缩弹簧过程中,M、m及弹簧系统机械能守恒: Epm=(M+m)v12/2         ③                                                   (1分) 由①②③式联立解得:         ④                                                    (2分) (2)第一次碰后小球向BC轨道运动的初速度即为v1,由机械能守恒得:          ⑤                                                    (1分) 由①②⑤式联立解得:       ⑥                                (2分) (3)小球在BC段运动可等效为单摆,其周期为:            ⑦                                                  (1分) 分析得小球第三次通过B点历时为:           ⑧                                                  (2分) 由⑦⑧式联立解得:       ⑨                                (2分)
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考点分析:
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如图所示,有一质量M=2 kg的平板小车静止在光滑水平面上,小物块A 、B 静止在板上的C 点,A 、B 间绝缘且夹有少量炸药。已知mA=2 kg,mB=1kg,A 、B 与小车间的动摩擦因数均为μ=0.2。A 带负电,电量为q , B 不带电。平板车所在区域有范围很大的、垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B ,且电荷量与磁感应强度q.B=10 N·s / m .炸药瞬间爆炸后释放的能量为12 J,并全部转化为A 、B 的动能,使得A 向左运动,B 向右运动.取g =10 m/s2,小车足够长,求:

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(1)分析说明爆炸后AB的运动情况(请描述加速度、速度的变化情况)

(2)B 在小车上滑行的距离。

 

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静止的氮核6ec8aac122bd4f6e被速度是v0的中子6ec8aac122bd4f6e击中生成甲、乙两核。已知甲、乙两核的速度方向同碰撞前中子的速度方向一致,甲、乙两核动量之比为1:1,动能之比为1:4,它们沿垂直磁场方向进入匀强磁场做圆周运动,其半径之比为1:6。问:甲、乙各是什么核?写出核反应方程(写出详细的计算过程)。

 

 

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放在光滑水平面上的物体A和B之间用一个弹簧相连,一颗水平飞行的子弹沿着AB连线击中A,并留在其中,若A、B、子弹质量分别为mA、mB、m,子弹击中A之前的速度为v0,要求求解以后过程中弹簧的最大弹性势能。

某同学给出了如下的解题过程:

三者速度相等时弹性势能最大,由动量守恒得:6ec8aac122bd4f6e

还列出了能量守恒方程: 6ec8aac122bd4f6e

并据此得出结论。你认为这位同学的解题过程正确吗?

如正确,请求出最大弹性势能的表达式;如果错误,请你书写正确的求解过程并解出最大弹性势能.

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已知氢原子基态的电子轨道为r1=0.528×10-10 m,量子数为n的能级值为6ec8aac122bd4f6e

(1)求电子在基态轨道上运动时的动能.(3分)

(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态.在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线.(1分)

(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长(第三问保留一位有效数字).(3分)

(其中静电力恒量k=9.0×109 N·m2/C2,电子电量e=1.6×10-19 C,普朗克恒量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3.0×108 m/s)

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如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

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①关于本实验下列说法正确的是:                       

A.入射小球的质量应比被碰小球质量大                                                                                                                                                                 

B.小球与斜槽间的摩擦对实验没有影响

C.入射球必须从同一高度释放

D. 斜槽一定要固定好,末端切线不需要调节水平

②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.

然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨S位置静止释放,与小球m2相撞,并多次重复.

接下来要完成的必要步骤是______.(填选项的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM、ON

③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________________________(用②中测量的量表示);

④经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离分别为35.20cm、44.80cm、55.68cm如图所示.

 

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实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值6ec8aac122bd4f6e为________.

⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为 ________ cm.

 

 

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