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如图所示,一固定的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面长为L.从斜面顶端无初速释放一质...

如图所示,一固定的光滑斜面倾角为θ=30°,斜面长为L.从斜面顶端无初速释放一质量为m的小球A,同时另一质量为m的小球B从斜面底端以某一初速度沿斜面向上运动,已知两球都可看成质点,碰撞为正碰且碰撞时无机械能损失,重力加速度为g.问:
(1)要使碰撞后A球恰好能够回到斜面顶端,则B球的初速度v多大?
(2)若A球从斜面顶端、B球从斜面底端都以(1)中求出的初速度v作为各自的初速度而相向运动,要使两球碰撞后同时回到各自的出发点,则A球出发比B球要晚的时间△t是多少?

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(1)质量相等的两个小球发生弹性碰撞时,速度互换,小球回到斜面顶端,相当于B求沿斜面做匀减速直线运动到达斜面顶端;由牛顿第二定律可以求出小球的加速度,由匀变速运动的速度位移公式可以求出小球B的初速度. (2)两球质量相等,两球发生弹性碰撞后速度互换,相当于两球各自沿斜面做匀变速直线运动,由匀变速直线运动的运动规律可以求出两球出发的时间差. 【解析】 (1)A、B两球质量相等,两球发生弹性碰撞,两球碰撞后,两球碰后速度互换, 因为碰后A球恰好回到斜面顶端,相当于B球直接匀减速直线运动恰好到达斜面顶端.   对B球,由牛顿第二定律得:mgsin30°=ma, 由匀变速运动的速度位移公式可得:0-v2=2(-a)L, 解得:v=; (2)若A、B两球在斜面上都以初速度v=相向出发, 因两球碰后速度互换,故相当于两球各自做匀变速直线运动, 即A球以初速v=沿斜面向下做匀加速运动, B球以初速v=沿斜面向上做匀减速直线运动, 且它们的加速度大小均为a=gsinθ. 要使两球碰撞后同时回到各自出发点,则A球应该后出发, 它们的时间差即为两球分别在斜面上运动的时间之差. 对A球:L=vt1+at12, 解得t1=, 对B球:t2==2, 所以△t=t2-t1=(4-2); 答:(1)B球的初速度v为. (2)A球出发比B球要晚的时间△t是(4-2).
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考点分析:
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如图所示,左端带挡板的长为2L的木板B静止在水平面上,一质量为m(可视为质点)的物块A停在长木板的左端,挡板和物块间用长为L的轻绳连接,木板B质量为2m,A与B之间、B与水平面之间的动摩擦因数均为μ.现给物块A持续施加一大小恒为F=2μmg的水平拉力,使A由静止开始在B上向右运动,当绳拉直后立即绷断,且绷断时B的速度小于A的速度(绳绷断后力F仍未撤除),其后木板B滑行了manfen5.com 满分网L停止.求:
(1)从刚开始运动到绳刚被拉直过程中物块A的加速度aA及经历的时间tA
(2)绳绷断后瞬间,物块A的速度vA和木板B的速度vB
(3)绳绷断时至物块A滑离木板B,物块A的对地位移.

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一辆汽车质量为m=1×103kg,在水平路面上由静止开始先作匀加速直线运动,达到汽车的额定功率后,保持额定功率作变加速直线运动,共经过t=20s达到最大速度v2=20m/s,之后匀速行驶.运动中汽车所受阻力恒定.汽车行驶过程中牵引力F与车速v的倒数的关系如图所示.
(1)求汽车的额定功率P;
(2)求汽车做匀加速直线运动时的加速度a;
(3)求汽车前20s内行驶的距离s.

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如图所示,空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场,一长为L=0.5m的绝缘细线,一端固定在O点,一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10-2C的小球.现将细线拉直到水平位置,使小球由静止释放,则小球能运动到最高点.不计阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小球的电性.
(2)细线在最高点受到的拉力.
(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂,则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时,小球距O点的高度.

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如甲图所示,是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置.(g取9.80m/s2
①选出一条纸带如乙图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电.用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重锤的质量为1.00kg.甲同学根据乙图中的测量数据算出:当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;打点计时器打B点时重锤的速度vB=______m/s,此时重锤的动能是______J.(结果均保留三位有效数字)
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②乙同学利用他自己做实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以manfen5.com 满分网v2为纵轴,以h为横轴,画出了如丙图所示的图线.
(a)图线的斜率的值近似等于______
A.19.6        B.9.80    C.4.90     D.2.45
(b)图线未过原点O的原因是:______
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在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中,特设计了如甲图所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如乙图,则结合该图象,下列说法正确的是:______
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A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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