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如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A...

如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A,其质量为mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑,车C的质量为mC=6kg,在车C的左端有一个质量mB=2kg的滑块B,滑块A与B均可看作质点,滑块A与B碰撞后粘合一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块A和B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5,车C与水平地面的摩擦忽略不计.取g=10m/s2.求:
(1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小.
(2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小.
(3)车C的最短长度.

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解决本题要注意各段运动的分析,A在光滑圆弧上运动时,机械能守恒;AB碰撞时,动量守恒;AB在车C上滑动时,动量守恒. 【解析】 (1)设滑块A滑到圆弧未端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有: …① 代入数据解得…② (2)设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B组成的系统动量守恒有 mAv1=(mA+mB)v2…③ 代入数据解得v2=2.5m/s…④ (3)设车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从车C上滑出,三者最终速度相同设为v3,根据动量守恒定律有: (mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3…⑤ 在AB两物体在车C上滑动的过程中,根据能量守恒定律有: …⑥ 联立⑤⑥式代入数据解得L=0.375m 答:(1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小为5m/s. (2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小为2.5m/s. (3)车C的最短长度为0.375m.
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考点分析:
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(1)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.
①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误:a______;b______
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得h1、h2、h3、h4、h5.若打点的周期为T,则打E点时速度为 vE=______;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v2与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度 g=______m/s2
③若当地的重力加速度值为9.8m/s2,请写出误差的主要原因______
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(2)测量电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的电阻约为20Ω.先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干.
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次的R和L数据.
F.断开开关.
①如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径为d=______ mm;
②电流表应选择______(选填“A1”或“A2”);
③用记录的多组R和L的数据,绘出了如图丙所示图线,截距分别为R和L,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式 ρ=______(用给定的字母表示).
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如图甲所示,矩形导线框ABCD固定在垂直于纸面的磁场;规定磁场向里为正,感应电流顺时针为正.要产生如图乙所示的感应电流,则B-t图象可能为( )
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D.B为电压互感器,且n3>n4,b是电压表
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A.苹果通过第1个窗户的平均速度最大
B.苹果通过第1个窗户克服重力做功的平均功率最小
C.苹果通过第3个窗户所用的时间最短
D.苹果通过第3个窗户重力所做的功最多
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B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.渡河最短时间为240s
D.船离开河岸400m时的速度大小为2manfen5.com 满分网m/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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