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(12分)如图所示,在一光滑的水平面上,有三个质量都是m的物体,其中B、C静止,...

(12分)如图所示,在一光滑的水平面上,有三个质量都是m的物体,其中B、C静止,中间夹着一个质量不计的弹簧,弹簧处于松弛状态,今物体A以水平速度v0撞向B,且立即与其粘在一起运动。求整个运动过程中

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(1)弹簧具有的最大弹性势能;

(2)物体C的最大速度。

 

(1)mv02;(2)v0。 【解析】 试题分析:(1)欲求弹簧的最大弹性势能,就是弹簧被压缩到最短时弹簧具有的势能,此时三个物体的速度相同,我们可以把该过程分为两段,一是物体A与B碰撞后一起运动的过程,二是AB再与C一起作用时最终达到相同速度的过程,这两个过程中,遵循动量守恒,第二个过程遵循机械能守恒,故利用第二个过程中的机械能守恒把弹簧的最大弹性势能求出来;(2)当物体C的速度最大时,弹簧的弹性势能为0,故又可根据动量守恒及机械能守恒把物体C的最大速度求出来。 具体过程: (1)A、B碰撞过程动量守恒,mv0=2mv1; A、B碰撞后至弹簧被压缩到最短,三物体组成的系统动量守恒,机械能守恒, 故2mv1=3mv2,×2mv12=×3mv22+Ep,可得Ep=mv02。 (2)弹簧恢复原长时,C物体的速度达到最大, 由系统动量守恒和机械能守恒,得3mv2=2mv3+mvm,×2mv12=×3mv32+mvm2, 可得vm=v0。 考点:本题考查了动量守恒定律及机械能守恒定律的应用。
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考点分析:
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某天,张叔叔在上班途中沿步行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1 m/s,公交车的速度是15 m/s,他们距车站的距离为50 m.假设公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10 s后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6 m/s,最大起跑加速度为2.5 m/s2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去。

(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,则其加速度大小是多少?

(2)分析张叔叔能否在公交车停在车站时安全上车.

 

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(9分)兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

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①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);

④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据,回答下列问题:

(1)该电动小车运动的最大速度为           m/s;

(2)关闭小车电源后,小车的加速度大小为       m/s2

(3)该电动小车的额定功率           W。

 

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(8分)一电阻Rx额定功率为0.01 W,阻值不详.用欧姆表粗测其阻值约为40 kΩ.现有下列仪表元件,试设计适当的电路,选择合适的元件,较精确地测定其阻值.

A.电流表A1,量程0~300 μA,内阻约150 Ω;

B.电流表A2,量程0~500 μA,内阻约45 Ω;

C.电压表V1,量程0~3 V,内阻约6 kΩ;

D.电压表V2,量程0~15 V,内阻约30 kΩ;

E.电压表V3,量程0~25 V,内阻约50 kΩ;

F.直流稳压电源E1,输出电压6 V,额定电流3 A;

G.直流电源E2,输出电压24 V,额定电流0.5 A;

H.直流电源E3,输出电压100 V,额定电流0.1 A;

I.滑动变阻器R1,0~50 Ω;

G.滑动变阻器R2,0~2 kΩ;

K.电键K一只,连接导线足量.

为了较准确测量Rx的阻值,保证器材的安全,

(1)电源应选           电压表应选           电流表应选           滑动变阻器应选           (填序号,例如A、B等)

(2)在虚线框中画出实验电路图(用所选器材字母表示如A1A2 等)

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如下图所示,L1和L2为两条平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向外的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L1上.带电粒子从A点以初速v斜向下与L1成45°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向下,且方向与A点方向相同.不计重力影响,下列说法中正确的是(  )

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A.该粒子一定带正电

B.该粒子一定带负电

C.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点

D.若将带电粒子在A点时初速度变小(方向不变),它不能经过B点

 

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如图所示,R0为热敏电阻(温度降低电阻增大),D为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),C为平行板电容器,C中央有一带电液滴刚好静止,M点接地,开关K闭合。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是(     )

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A.变阻器R的滑动头p向上移动     B.将热敏电阻R0加热

C.开关K断开                     D.电容器C的上极板向上移动

 

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