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(14分)如图10所示,半径为R的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接...

(14分)如图10所示,半径为R的6ec8aac122bd4f6e光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放,重力加速度为g,小球可视为质点。求:

(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少?

(2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞,m1与m2应满足什么关系?

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(1)(2) 【解析】(1)设A球到达圆弧底端时的速度为v0,根据机械能守恒定律有:                    ……①         (1分) 当A、B两球速度相同时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为v 根据动量守恒定律有:                ……②         (2分) 根据机械能守恒定律有:    ……③         (2分) 联立①②③解得:                   ……④         (1分) (2)设A、B碰撞后的速度分别为v1和v2 根据动量守恒定律有:               ……⑤        (1分) 根据机械能守恒定律有:       ……⑥         (1分) 联立⑤⑥解得:                          (2分)  要使A、B两球能发生二次碰撞,必须满足       ……⑨ 则有:                           ……⑩       (2分) 解得:                                     ……12       (2分) 或                (不符合事实,舍去) 本题考查动量守恒定律和功能关系,小球由最高点到最低点,由动能定律求得最低点速度,当弹簧弹性势能最大时,两球速度相同,在与弹簧作用过程中系统机械能守恒,两小球动能的减小量转化为弹簧的弹性势能。列式求解
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(10分)如图9所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,已知线圈面积为0.01m2,匝数100匝,线圈电阻r =2Ω,外电阻R =8Ω,电流表和电压表对电路的影响忽略不计。线圈在磁感强度B=2/6ec8aac122bd4f6e(T)的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度ω=10πrad/s。若线圈经图示位置时开始计时(线圈平面平行于磁场方向),

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(1)写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式;

(2)从图示位置起转过90°过程中,通过电阻R的电量

(3)从图示位置起转过90°过程中,线圈上产生的焦耳热

 

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(10分)一辆小车在光滑的水平面上以1m/s的速度向右运动,小车的质量为M=100kg,如图8所示。一质量为m=50kg的人从小车的右端迎面跳上小车,接触小车前瞬间人的水平速度大小为5.6m/s。求:

(1)人跳上小车后,人和小车共同运动速度的大小和方向;

(2)人再以5.6m/s的水平速度向右跳离小车,小车的速度大小和方向;

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(10分)如图7所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体杆ab质量是0.2kg,电阻是0.16ec8aac122bd4f6e,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,求此时刻:

(1)ab 杆产生的感应电动势的大小;

(2)ab杆的加速度的大小?

(3)ab杆所能达到的最大速度是多少?

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(10分)如图5所示,在做“碰撞中的动量守恒”实验中,

(1)下列测定入射小球和被碰小球在碰撞前后的速度的方法或原理正确的是_______

A.用秒表测出时间t,用刻度尺测出位移s,用6ec8aac122bd4f6e求出速度

B.测出打点计时器在纸带上打下的点间距离s1、s2,用6ec8aac122bd4f6e求出速度

C.用小球离开桌面后的水平射程x来代替速度

D.测出小球下落高度h,用6ec8aac122bd4f6e求出速度

6ec8aac122bd4f6e

(2)下面是本实验部分测量仪器或工具,需要的是_____

A.秒表        

B.天平   

C.刻度尺      

D.弹簧秤

(3)完成本实验,下列必须要求的条件是___________

A.斜槽轨道必须光滑以减少误差  

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球和被碰球的质量必须相等

D.入射球每次必须从轨道的同一位

置由静止滚下

(4)某次实验中得出的落点情况如图6所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为__________。

 

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将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处,不发生变化的物理量是

A.磁通量的变化量

B.磁通量的变化率

C.感应电流的大小

D.流过导体横截面的电量

 

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