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如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂.现将绝...

manfen5.com 满分网如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂.现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场.已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处.求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°.
先根据机械能守恒定律求出小球返回最低点的速度,然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰撞后小球的速度,对速度表达式分析,求出碰撞n次后的速度表达式,再根据机械能守恒定律求出碰撞n次后反弹的最大角度,结合题意讨论即可. 【解析】 设小球m的摆线长度为l 小球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒:① m和M碰撞过程是弹性碰撞,故满足: mv=MVM+mv1 ②   ③ 联立 ②③得:  ④ 说明小球被反弹,且v1与v成正比,而后小球又以反弹速度和小球M再次发生弹性碰撞,满足: mv1=MVM1+mv2 ⑤ ⑥ 解得:  ⑦ 整理得: ⑧ 故可以得到发生n次碰撞后的速度: ⑨ 而偏离方向为45的临界速度满足: ⑩ 联立①⑨⑩代入数据解得,当n=2时,v2>v临界 当n=3时,v3<v临界 即发生3次碰撞后小球返回到最高点时与竖直方向的夹角将小于45°.
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考点分析:
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甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前S=13.5m处作了标记,并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20m.
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
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(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号.把该信号接入示波器Y输入.
①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节______钮.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节______钮或______钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将______钮置于______位置,然后调节______钮.
(2)碰撞的恢复系数的定义为e=manfen5.com 满分网,其中v10和v20分别是碰撞前两物体
的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是______平均位置,M点是______平均位置,N点是______平均位置.
②请写出本实验的原理______,写出用测量量表示的恢复系数的表达式______
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
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如图所示,LOO′L′为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°.折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直OO′的方向以速度v做匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以l/v为单位)( )
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a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如图,由此可知c点的电势为( )
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A.4V
B.8V
C.12V
D.24V
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用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线.调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目比原来增加了5条.用△n表示两侧观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量.根据氢原子的能级图可以判断,△n和E的可能值为( )
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A.△n=1,13.22eV<E<13.32eV
B.△n=2,13.22eV<E<13.32eV
C.△n=1,12.75eV<E<13.06eV
D.△n=2,12.75eV<E<13.06Ev
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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