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在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间的...

在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间的距离大于L(L比2r大得多)时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于L时,两球之间存在相互作用的恒定斥力F.设A球从远离B球处以速度v沿球连心线向原来静止的B球运动,如图所示.欲使两球不发生接触,v必须满足什么条件?

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A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后,A球的速度逐步减小,B球从静止开始加速运动,两球间的距离逐步减小.当A、B两球的速度相等时,两球间的距离最小.若此距离大于2 r,则两球就不会接触.结合牛顿第二定律和运动学公式求出v必须满足的条件. 【解析】 A球向B球接近至A、B间的距离小于L之后,A球的速度逐步减小,B球从静止开始加速运动,两球间的距离逐步减小.当A、B两球的速度相等时,两球间的距离最小.若此距离大于2 r,则两球就不会接触,所以不接触的条件是 v1=v2 L+s2-s1>2r 其中v1、v2为当两球间距离最小时,A、B两球的速度,s1、s2为两球间距离从L变至最小的过程中,A、B两球通过的路程.由牛顿第二定律,得 设v为A球的初速度,则由匀加速运动公式,得 v1=v-a1t v2=a2t 联立以上各式解得 答:欲使两球不发生接触,v必须满足.
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考点分析:
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如图,在光滑的水平面上有一静止的质量为M=980g的长方形匀质木块,一颗质量为m=20g的子弹以初速v=300m/s沿其水平轴线射向木块,结果子弹留在木块中没有射出,和子弹一起共同运动,且陷入木块的最大深度为d=6cm.设木块对子弹的阻力保持不变,求冲击过程中木块的位移大小.

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甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值,给定器材为:待测电阻Rx;电流表mA(量程0-5mA,内阻约为10Ω);电压表V(量程为0~3v,内阻约为3000Ω);最大阻值为1700Ω的滑动变阻器;电源E(电动势约3V);开关S、导线若干,甲、乙两个同学的测量的数据处理结果分别如图甲、乙所示.
(1)由图甲得Rx=    Ω;由图乙得Rx=    Ω;
(2)在图丙、丁的虚线线框中分别画出甲、乙两同学所用的测量电路,并由测量结果判定    同学测量结果较为准确.
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为了测定电流表A1的内阻,采用如图1所示的电路.其中:
A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;
A2是标准电流表,量程是200μA;
R1是电阻箱,阻值范围0~999.9Ω;
R2是滑动变阻器;
R3是保护电阻;
E是电池组,电动势为4V,内阻不计;
S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.
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(1)根据电路图1,请在图2中画出连线,将器材接成实验电路
(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示,电阻箱R1的阻值是
______Ω,则待测电流表A1的内阻Rg=______Ω.
(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用:______(填写阻值相应的字母).
A.200kΩ    B.20kΩ      C.15kΩ      D.20Ω
(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用,既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器______(填写阻值相应的字母)是最佳选择.
A.1kΩ      B.5kΩ      C.10kΩ     D.25kΩ
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manfen5.com 满分网(1)螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为    mm.
(2)用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上,组成如图1所示装置(示意图),测量木块沿斜面下滑的加速度.所提供的仪器有长木板、木块、打点计时器(含纸带)、学生电源、米尺、铁架台及导线、开关等.图2是打点计时器打出的一条纸带,纸带旁还给出了最小刻度为1mm的刻度尺,刻度尺的零点与O点对齐.打点计时器所用交流电源的频率是50Hz,相邻计数点间还有四个打点未标出.根据纸带可以计算出木块下滑的加速度a的大小是    m/s2(保留3位有效数字).
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一宇航员在某星球表面欲估测该星球的质量.他将一弹性不计的细线上端固定,下端系一质量为50g的小球,拉起小球,使其在同一竖直面内做小角度的摆动,测得摆长为2m,小球在60s时间内完成25次全振动.已知该星球的半径为3.2×107m,万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,取π2=10,则该星球质量的数量级为( )
A.1026
B.1025
C.1018
D.1012
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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