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某宇航员在太空站内做了如下实验:选取两个质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2...

某宇航员在太空站内做了如下实验:选取两个质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小球A粘连,另一端与小球B接触而不粘连.现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度V=0.1m/s做匀速直线运动,如图所示,过一段时间,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两球仍沿原直线运动,从弹簧与小球B刚刚分离开始计时,经时间t=3.0s,两球之间的距离增加了S=2.7m,求弹簧被锁定时的弹性势能Ep

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从受力上判断弹簧和B球分离的过程中动量守恒,分离后A球的速度大于B球的速度,所以距离会增加;分析AB两球的相对运动的关系,列出相对位移的式子;弹簧和B球分离的过程中,弹簧的弹性势能转化为球的动能;从这三方面列式,就可求出弹簧被锁定时的弹性势能Ep. 【解析】 取A、B为系统,由动量守恒得:(mA+mB)v=mAvA+mBvB…① 根据题意得:s=(vA-vB)t…② 由①②两式联立得vA=0.7m/s,vB=-0.2m/s, 由机械能守恒得:EP+(mA+mB)v2=mAvA2+mBvB2  ③ 解得:EP=0.027J. 答:弹簧被锁定时的弹性势能为0.027J.
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考点分析:
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(l)假如运载火箭起飞时推动力不变,忽略空气阻力和火箭质量的变化,运载火箭经多长时间飞离发射塔?
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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.请你分析纸带数据,回答下列问题:
(Ⅰ)该电动小车运动的最大速度为    m/s;
(Ⅱ)该电动小车的额定功率为    W.

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(1)甲同学以摆长(l)为横坐标,周期的平方(T2)为纵坐标做出T2-l图线,若他测得图线的斜率为K,则测得的重力加速g=______
若甲同学在测摆长时,把从悬点到小球最下端都算成摆长,则他用图线测得的重力加速度值将______(填“偏小”“偏大”或“准确”).
(2)乙同学根据公式T=2πmanfen5.com 满分网得出g=manfen5.com 满分网来计算加速度,他在测摆长时,也把从悬点到小球最下端都算成摆长,他测得的重力加速度值将______(填“偏小”、“偏大”或“准确”).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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