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如图,倾角为θ的斜面固定.有n个质量都为m的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面...

如图,倾角为θ的斜面固定.有n个质量都为m的相同的小木块(可视为质点)放置在斜面上.相邻两小木块间距离都为l,最下端的木块距底端也是l,小木块与斜面间的动摩擦因数都为μ.在开始时刻,第一个小木块从斜面顶端以初速度v沿斜面下滑,其余所有木块都静止,由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞.设每次碰撞的时间极短,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都粘在一起运动,直到最后第n个木块到达底端时,速度刚好为零.已知重力加速度为g.求:
(1)第一次碰撞后小木块1的速度大小v;
(2)从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能△E;
(3)发生一系列碰撞后,直到最后第n个木块到达底端,在整个过程中,由于碰撞所损失的总机械能△E

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(1)由动能定理可求出小木块1碰前的速度,再由动量守恒可求出小木块1碰撞后的速度大小; (2)碰撞前因摩擦力做功,导致小木块机械能损失;再求出碰撞后小木块动能的减小导致机械能损失;从而两者之和即为从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能; (3)通过力做功表达式求出碰撞整个过程中,重力、摩擦力做功;再根据功能关系可求出在碰撞中总机械能损失. 【解析】 (1)设小木块1碰前的速度为v1,从开始运动到碰前, 根据动能定理:mglsinθ-μmglcosθ=m     对小木块1和2,由动量守恒  mv1=2mv           则有       (2)碰撞前损失的机械能为△E1=μmglcosθ         因碰撞损失的机械能为           则有△E=△E1+△E2=    (3)对n个木块碰撞的全过程     重力做的总功     WG=mglsinθ(1+2+3+…+n)=     克服摩擦做的总功       Wf=μmglcosθ(1+2+3+…+n)=           根据功与能的关系            由以上各式求出   (sinθ-μcosθ)     答:(1)第一次碰撞后小木块1的速度大小 ; (2)从第一个小木块开始运动到第一次碰撞后系统损失的机械能△E=△E1+△E2=; (3)发生一系列碰撞后,直到最后第n个木块到达底端,在整个过程中,由于碰撞所损失的总机械能  (sinθ-μcosθ).
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考点分析:
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(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所用电源为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm,从纸带中可看出______学生在操作上肯定有错误,可能的原因是______
(2)在一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),单位cm,那么纸带的______端与重物相连; 打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______; 从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量△EP=______; 此过程中物体动能的增加量△EK=______(g=9.80m/s2); 通过计算,数值上△EP______△EK(填“>”、“=”、或“<”),这是因为______;实验的结论是______

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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:
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.
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请你分析纸带数据,回答下列问题:
(a)该电动小车运动的最大速度为______m/s;
(b)关闭小车电源后,小车的加速度大小为______m/s2
(c)该电动小车的额定功率为______W.
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manfen5.com 满分网如图所示是固定在桌面上的L形木块,abcd为光滑圆轨道的一部分,a为轨道的最高点,de面水平.将质量为m的小球在d点正上方h高处释放,小球自由下落到d处切入轨道运动,则( )
A.在h一定的条件下,释放小球后小球能否到a点,与小球质量有关
B.改变h的大小,就可使小球在通过a点后可能落回轨道之内,也可能落在de面上
C.无论怎样改变h的大小,都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内
D.要使小球通过a点的条件是在a点速度V>0
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如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,在电场中P处由静止下落一质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点).在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍(k>0),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反.设挡板S处的电势为零,则下列说法正确的是( )
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A.小球在初始位置P处的电势能为Eqh
B.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于h
C.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度等于h
D.小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于Eqh
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如图所示,空间中存在竖直向上的匀强电场,一个质量为m的小球沿虚线作直线运动,轨迹上A、B两点的竖直高度差为H,重力加速度为g,则在小球从B到A的过程中( )
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A.静电力对小球做功-mgH
B.小球的动能保持不变
C.小球的机械能增加mgH
D.小球的重力势能和电势能的和增加mgH
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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