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如图所示,一圆环A套在一粗细均匀的圆木棒B上,圆环A的高度相对B的长度可以忽略不...

如图所示,一圆环A套在一粗细均匀的圆木棒B上,圆环A的高度相对B的长度可以忽略不计.A和B的质量都是0.5kg,A和B之间的滑动摩擦力为3N.开始时B竖直放置,下端离地面高度h=0.8m,A在B的顶端.现让它们由静止开始自由下落,当木棒与地面相碰后,木棒以竖直向上的速度反向运动.设碰撞时间很短,碰撞无机械能损失,不考虑空气阻力,取当地的重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)木棒第一次着地时速度的大小;
(2)若在棒第二次着地前,要使A不脱离棒,棒的最小长度是多少?

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分多个阶段进行牛顿第二定律和运动学公式进行计算和判断 【解析】 (1)设B着地前瞬间的速度的大小为v1,释放后A和B相对静止一起做自由落体运动,B着地前瞬间的速度的大小为: (2)设A.B的质量都为m,B与地面碰撞后,圆环受到重力mg=5N,受到向上的摩擦力f=3N,mg>f所以圆环继续向下做匀加速运动,棒以与着地时相同的速率竖直向上做匀减速运动.根据牛顿第二定律,它们加速度的大小分别为: aA==4m/s2 aB==16m/s2      当棒到达最高点后,继续以16m/s2的加速度下落,根据竖直上抛和自由落体的对称性,第二次着地时的速度为4m/s,而此时圆环一直加速下落速度肯定大于4m/s,二者不会相对静止,设棒与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需的时间为t: 在此时间内圆环的位移: 所以在棒第二次着地前,要使圆环不脱离棒,棒的最小长度是2.5m 答:(1)B着地前瞬间的速度大小为4m/s. (2)在棒第二次着地前,要使A不脱离棒,棒的最小长度是2.5m.
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考点分析:
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如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端吊一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂.现让环与球一起以v=manfen5.com 满分网的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为g.试求:
(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小;
(2)在以后的运动过程中,球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?

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如图所示,为一个从上向下看的俯视图,在光滑绝缘的水平桌面上,固定放置一条光滑绝缘的挡板轨道ABCD,AB段为直线,BCD段是半径为R的一部分圆弧(两部分相切于B点),挡板处于场强为E的匀强电场中,电场方向与圆的直径MN平行.现使一带电量为+q、质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放,为使小球能沿挡板内侧运动,最后从D点抛出,试求:
(1)小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离s;
(2)在上述条件下小球经过N点时对挡板的压力大小.

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4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,如图所示,甲、乙两位选手在直跑道上正在进行4×100m接力比赛,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出20m才能达到最大速度,这一过程可以看作是匀加速运动.现甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑速度最大值的90%,
试求:(1)乙在接力从静止区跑出多远才接到棒?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?

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在“测定金属的电阻率”实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图所示,用米尺测量出金属丝的有效长度l=0.820m.金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料常温下的电阻率.
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(1)从图1中可读出金属丝的直径为______mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势约4.5V,内阻很小
B.电流表A1:量程0~0.6A,内阻约为0.125Ω
C.电流表A2:量程0~3.0A,内阻约为0.025Ω
D.电压表V1:量程0~3V,内阻约为3kΩ
E.电压表V2:量程0~15V,内阻约为15kΩ
F.滑动变阻器R1:最大阻值20Ω
G.滑动变阻器R2:最大阻值500Ω
H.开关、导线若干
为了提高实验的测量精度和仪器操作的方便,在可供选择的器材中,应该选用的电流表是______,电压表是______,滑动变阻器是______(填仪器的字母代号).
(3)根据所选的器材,用铅笔在如图2所示的虚线方框中画出完整的实验电路图.
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为______Ω•m(计算结果保留二位有效数字).
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在用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是( )
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A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B.为简便起见,每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样
C.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源
F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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