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如图所示,水平面O点的右侧光滑,左侧粗糙.O点到右侧竖直墙壁的距离为L,一系统由...

如图所示,水平面O点的右侧光滑,左侧粗糙.O点到右侧竖直墙壁的距离为L,一系统由可看作质点的A、B两木块和一短而硬(即劲度系数很大)的轻质弹簧构成.A,B两木块的质量均为m,弹簧夹在A与B之间,与二者接触而不固连.让A、B压紧弹簧,并将它们锁定,此时弹簧的弹性势能为E该系统在O点从静止开始在水平恒力F作用下幵始向右运动,当运动到离墙S=L/4时撤去恒力F,撞击墙壁后以原速率反弹,反弹后当木块A运动到O点前解除锁定.通过遥控解除锁定时,弹簧可瞬时恢复原长.求
(1)解除锁定前瞬间,A,B的速度多少?
(2)解除锁定后瞬间,A,B的速度分别为多少?
(3)解除锁定后F、L、E、m、满足什么条件时,B具有的动能最小.在这种情况下A能运动到距O点最远的距离为多少?(己知A与粗糙水平面间的动摩擦因数为u)

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(1)由于撞击墙壁后以原速率反弹,则得解除锁定前瞬间A、B的速度大小等于撤去恒力F时的速度大小,根据动能定理求解. (2)解除锁定的过程,A、B和弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒,可由两大守恒求出解除锁定后瞬间A,B的速度. (3)全部的机械能全部转化给A,B具有的动能最小,由(2)结果求出A的速度,再由动能定理求解A能运动到距O点最远的距离. 【解析】 (1)由于撞击墙壁后以原速率反弹,所以解除锁定前瞬间A、B的速度大小相等且等于撤去恒力F时的速度大小,根据动能定理有:    f= 解得:v= (2)设解除锁定后,A、B速度分别为v1、v2;(m1=m2=m) 由于弹开瞬时,系统动量守恒:2mv=m1v1+m2v2 由于解除锁定过程中系统机械能守恒,则有: +E=+ 由上面三式联立解得:v1=+,v2=-,或v1=-,v2=+. 由于v1>v2,所以应该取:v1=+,v2=-. (3)若解除锁定后B物体的最小动能应为零,即全部的机械能全部转化给A,即:v2=-=0, 解得:E= 将上式代入v1可得最大值:v1m= 根据动能定理得:-μmgSm=0- 所以A距O点的最远距离为:Sm= 答: (1)解除锁定前瞬间,A,B的速度是. (2)解除锁定后瞬间,A,B的速度分别为+和-. (3)A能运动到距O点最远的距离为.
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考点分析:
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如图(a)所示,在真空中,半径为b的虚线所围的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向与纸面垂直.在磁场右侧有一对平行金属板M和N,两板间距离也为b,板长为2b,两板的中心线O1O2与磁场区域的圆心O在同一直线上,两板左端与O1也在同一直线上.有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子,以速率v从圆周上的P点沿垂直于半径OO1并指向圆心O的方向进入磁场,当从圆周上的O1点飞出磁场时,给M、N板加上如图(b)所示电压u.最后粒子刚好以平行于N板的速度,从N板的边缘飞出.不计平行金属板两端的边缘效应及粒子所受的重力.
(1)求磁场的磁感应强度B;
(2)求交变电压的周期T和电压U的值;
(3)若t=manfen5.com 满分网时,将该粒子从MN板右侧沿板的中心线O2O1,仍以速率v射入M、N之间,求粒子从磁场中射出的点到P点的距离.
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(1)A、B两球在碰撞前匀强电场的大小和方向;
(2)A、B两球在碰撞后瞬间整体C的速度大小及绳子拉力大小;
(3)整体C运动到最高点时绳的拉力大小.

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(1)物块经过M点的速度大小;
(2)物块经过B点的速度大小;
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A.若该带电粒子在磁场中经历的时间是manfen5.com 满分网,则它一定从cd边射出磁场
B.若该带电粒子在磁场中经历的时间是manfen5.com 满分网,则它一定从ad边射出磁场
C.若该带电粒子在磁场中经历的时间是manfen5.com 满分网,则它一定从bc边射出磁场
D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t,则它一定从ab边射出磁场
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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