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如图所示,滑块A的质量m=0.01kg,与水平地面间的动摩擦因数µ=0.20,用...

如图所示,滑块A的质量m=0.01kg,与水平地面间的动摩擦因数µ=0.20,用细线悬挂的小球质量均为M=0.02kg且沿x轴排列,A与第1只小球及相邻两小球间距离为x=2.om,线长分别为L1、L2、L3…,(图中只画出三只小球,且小球和滑块皆可视为质点).现有一质量m=0.01kg的玩具枪子弹以uo=20m/s的速度水平射人滑块A中并留在滑块内一起沿.轴正方向运动.设滑块与小球碰撞时不损失机械能,且两者速度互换,碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰,g取10m/s2
(1)求子弹打人滑块内刚与滑块相对静止的瞬间,滑块和子弹的共同速度.
(2)子弹打人滑块后,滑块能与几个小球碰撞?
(3)求出碰撞中第n个小球悬线长Ln的表达式.

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(1)子弹射入滑块过程,子弹与滑块系统动量守恒,根据守恒定律列式求解; (2)因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒,滑块与小球相碰撞会互换速度,小球在竖直平面内转动,机械能守恒,求出滑块滑行总距离为s,进而即可求解小球的个数; (3)小球在运动过程中机械能守恒,到达最高点根据重力提供向心力列式,对滑块根据动能定理列式,联立方程即可求解. 【解析】 (1)设子弹打入滑块内瞬间,滑块和子弹的共同速度为v,由动量守恒定律,有:mv=2mv; 解得:v=10m/s; (2)因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒,滑块与小球相碰撞会互换速度,小球在竖直平面内转动,机械能守恒,设滑块滑行总距离为s, 有-μmgs=0-mv2 解得:s=25 m 所以n==12(个) (3)滑块与第n个球碰撞,设小球运动到最高点时速度为vn′ 对小球,有:mv=mv′+2mgLn ① mg=m                                ② 对滑块,有:-μmgns=mvn2-mv2 ③ 联立①②③三式,解得:Ln==; 答:(1)子弹打人滑块内刚与滑块相对静止的瞬间,滑块和子弹的共同速度为10m/s; (2)滑块能与12个小球碰撞; (3)碰撞中第n个小球悬线长Ln的表达式为Ln=.
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考点分析:
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(1)请用相应的字母表达出返回舱在速度为200m/s时的质量.
(2)请分析从打开降落伞后到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况.
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(2)棒ab达最大速度时电容器的带电量;
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C、螺旋测微器    H、滑动变阻器(10Ω,2A)
D、电流表(300mA,10Ω)  工、蓄电池(6V,0.05Ω)
E、电流表(3A,0.1Ω)    J、开关一个及导线若干
请设计一个实验方案,回答下面问题
(1)在方框中画出实验电路原理图;
(2)应选用的实验器材有(只填写字母代号):______
(3)实验中应测量的名称及符号是:______
(4)用已知物理量和测得的物理量推导出计算金属细管内径d的表达式(写出推导过程)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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