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如图所示,质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端,将它拉至与竖直方向成θ=60°的...

如图所示,质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端,将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放.当小球摆至最低点时,恰好与水平面上原来静止的、质量为2m的木块相碰,碰后小球速度反向且动能是碰前动能的manfen5.com 满分网.已知木块与地面的动摩擦因素μ=manfen5.com 满分网,重力加速度取g.求:
(1)小球与木块碰前瞬间所受拉力大小
(2)木块在水平地面上滑行的距离.

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(1)小球摆至最低点的过程中,绳子拉力不做功,只有重力做功,机械能守恒,即可求得小球摆至最低点时的速度,此时由重力和绳子的拉力的合力充当向心力,由牛顿第二定律求解拉力大小; (2)小球与木块碰撞过程,遵守动量守恒,结合碰后小球速度反向且动能是碰前动能的,即可求得小球与木块碰撞后木块的速度,再由动能定理求解木块在水平地面上滑行的距离. 【解析】 (1)设小球摆至最低点时的速度为v,依动能定理有: mgL(1-cosθ)=…① 设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T,有:T-mg=m…② 联立代入数据,解得:T=2mg…③ (2)设小球与木块碰撞后,小球的速度为v1,木块的速度为v2,设水平向右为正方向,依动量守恒定律有:   mv=2mv2-mv1…④ 依题意知:=…⑤ 设木块在水平地面上滑行的距离为s,依动能定理有: -2μmgs=0-…⑥ 联立并代入数据,解得s=1.8L…⑦ 答:(1)小球与木块碰前瞬间所受拉力大小是2mg. (2)木块在水平地面上滑行的距离是1.8L.
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考点分析:
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(1)用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律.
①某同学通过实验得到如图(b)所示的a-F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时______.图中a表示的是______时小车的加速度.
②某同学得到如图(c)所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点.△s=sDG-sAD=______cm.由此可算出小车的加速度a=______m/s2(保留两位有效数字).
(2)如图(d)所示的实验电路.
①为了粗测“2.5V  0.6W”小电珠的电阻,必须将开关______断开.把多用电表选择开关旋转到“×______Ω”挡;进行欧姆调零后,将红、黑表笔分别与小电珠两极相接触,测得小电珠的阻值如图(e)所示,其读数为______Ω.
②将选择开关置于直流电压档,闭合S1、S2,此时测得的是______两端电压.
③为了测量小电珠的电流,应将选择开关置于直流电流档,闭合开关______,断开开关______,然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱.
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B.同步卫星轨道只能与轨道d共面
C.卫星可能的轨道为c、d
D.卫星可能的轨道为a、b
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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