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倾角θ为37°的斜面与水平面如图平滑相接,A、B两完全相同的物块静置于斜面上相距...

manfen5.com 满分网倾角θ为37°的斜面与水平面如图平滑相接,A、B两完全相同的物块静置于斜面上相距S1=4m,B距斜面底端的P点的距离S2=3m,物块与斜面及水平面的动摩擦因数均为μ=0.5.现由静止释放物块A后1秒钟再释放物块B.设AB碰撞的时间极短,碰后就粘连在一起运动.试求:
(1)B物块释放后多长时间,AB两物块发生碰撞?
(2)AB最后停在距斜面底端P点多远处?取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)根据牛顿第二定律求出物体下滑的加速度,两物体的加速度相同,根据运动学公式,抓住位移关系求出相碰的时间. (2)分别求出A、B碰撞前的速度,根据动量守恒定律求出碰撞后瞬间的共同速度.求出碰撞后瞬间距离底端的高度,对结合体全程运用动能定理求出AB滑行斜面后停止点距离P点的距离. 【解析】 (1)设B物体的质量为m,加速下滑时的加速度为a,其在斜面上时的受力情况如图所示,由牛顿第二定律得 mgsin37°-f=ma,f=μmgcos37° 解得a=g(sin37°-μcos37°)=2m/s2. 设B物块释放后经过tsA追上B与其在斜面上相碰,由两者的位移关系得: 代入数据解得t=1.5s. 在1.5s内,B下滑的位移 A、B确实在斜面上发生碰撞. (2)A碰前的速度vA=a(t+1)=2×(1.5+1)m/s=5m/s,B碰前的速度vB=at=2×1.5m/s=3m/s 由于碰撞时间极短,设碰后两者的共同速度为v,则mvA+mvB=2mv 代入数据解得v=4m/s. AB相碰时距斜面底端的高度h=(s2-sB)sin37°=(3-2.25)×0.6m=0.45m 设AB滑行斜面后停止P点s3远处,由动能定理得, 2mgh-μ2mg(s2-sB)cos37° 代入数据解得s3=1.9m. 答:(1)B物块释放后经过1.5s两物块发生碰撞. (2)AB最后停在距斜面底端P点1.9m.
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考点分析:
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如图甲所示,空间存在竖直向上磁感应强度B=1T的匀强磁场,ab、cd是相互平行间距L=1m的长直导轨,它们处在同一水平面内,左边通过金属杆ac相连,质量m=1kg的导体棒MN水平放置在导轨上,已知MN与ac的总电阻R=0.2Ω,其它电阻不计.导体棒MN通过不可伸长细线经光滑定滑轮与质量也为m的重物相连,现将重物由如图所示的静止状态释放后与导体棒MN一起运动,并始终保持导体棒与导轨接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5,其它摩擦不计,导轨足够长,重物离地面足够高,重力加速度g取10m/s2
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(2)若已知重物下降高度h=2m时,导体棒恰好开始做匀速运动,在此过程中ac边产生的焦耳热Q=3J,求导体棒MN的电阻值r.
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(1)我国的“探月工程”计划于2015年宇航员登上月球.“探月工程”总指挥部向全国中学生征集可在月球完成的航天科技小实验.小军同学设想:宇航员登月前记录贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船飞行一周的时间T,登上月球后,以初速度v竖直向上抛出一小球,测出小球从抛出到落回所需的时间t,并认为贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船,其向心力近似等于飞船在月球表面时的重力,由此来近似计算月球的半径R.你认为小军能根据他的设想计算出月球的半径吗?若能,请帮小军算出月球的半径R;若不能,请说明理由.
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贾老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻.所给的实验器材有:待测电源E,定值电阻R1(阻值未知),电压表V(量程为3.0V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
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(1)珊珊连接了一个如图1所示的电路,她接下来的操作是:
①将S2接到a,闭合S1,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置,记录下对应的电压表示数为2.20V,然后断开S1
②保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,闭合S1,记录此时电压表的读数(电压表的示数如图乙所示),然后断开S1
请你解答下列问题:
图甲所示电阻箱的读数为______Ω,图乙所示的电压表读数为______V.由此可算出定值电阻R1的阻值为______Ω(计算结果保留两位小数).
在珊珊上面第①步的操作中,有一处不恰当,请您帮她指出来______
(2)在完成上述操作后,珊珊继续以下的操作:
将S2切换到a,多次调节电阻箱,闭合S1,读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图丙所示的manfen5.com 满分网-manfen5.com 满分网图线.
由此可求得电源电动势E和电源内阻r,其中E=______V(计算结果均保留两位小数).
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某研究性学习小组为了研究弹簧的弹性势能Ep跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验:在实验桌的边缘固定一光滑凹槽(如图1),凹槽中放一轻质弹簧,弹簧的左端固定,右端与小球接触.当弹簧处于自然长度时,小球恰好在凹槽的边缘.让小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出凹槽,小球在空中飞行后落到水平地面.
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(1)若用天平、刻度尺测量,计算出小球从凹槽射出瞬间的动能,则除了测量小球的质量外,还须测量的物理量有:______
(2)因为小球从凹槽射出时,由于某些偶然因素的影响,即使将弹簧压缩同样的长度,小球射出的水平距离S也会稍有不同.为了准确测出S,某同学欲用小球将弹簧10次压缩到同一个长度,记录下小球这10次抛出的落点,则需使用______等实验器材才能完成相应的记录;现用直尺测量小球射出的水平距离,直尺的零刻度线处于凹槽出口的正下方,小球10个落点的位置如2图所示,则弹簧的该压缩量对应小球射出的水平距离S=______
(3)该组同学进行了定量研究,得到了弹簧压缩量x与弹簧性势能EP的如下实验数据.
x(10-2m)1.001.411.732.002.453.003.16
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根据上表的数据,可猜想Ep和x之间的关系为______;为验证猜想,可在图3中,以Ep为横坐标、______为纵坐标作图线,若该图象的形状为直线,说明此猜想正确.
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(1)晓宇同学在学习电磁波后,了解到许多家用电器在使用时都会发出电磁波,他认为电磁波的传播______介质(填:“需要”或“不需要”),不同频率的电磁波在真空中传播的速度______(填“相同”或“不同”).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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