在光滑的水平面上沿直线按不同的间距依次排列着质量均为m的滑块,1、2、3、…(n-1)、n,滑块P的质量也为m.P从静止开始在大小为F的水平恒力作用下向右运动,经时间T与滑块1碰撞,碰撞后滑块便粘连在一起.以后每经过时间T就与下一滑块碰撞一次,每次碰撞后均粘连在一起,每次碰撞时间极短,每个物块都可简化为质点.求
(1)第一次碰撞后瞬间的速度及第一次碰撞过程中产生的内能;
(2)发生第n次碰撞后瞬间的速度v
n为多大;
(3)第n-1个滑块与第n个滑块间的距离s
n-1.
考点分析:
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如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底.然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始.已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力F
N=2×10
4N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数为0.3,夯杆质量m=1×10
3kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,取g=10m/s
2.求:
(1)在每个打夯周期中,电动机对夯杆所做的功;
(2)每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量;
(3)打夯周期.
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如图所示,质量均为m的两物体A、B分别与轻质弹簧的两端相连接,将它们静止放在地面上.一质量也为m的小物体C从距A物体h高处由静止开始下落.C与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开.当A与C运动到最高点时,物体B对地面刚好无压力.不计空气阻力.弹簧始终处于弹性限度内.已知重力加速度为g.求
(1)A与C一起开始向下运动时的速度大小.
(2)A与C一起运动的最大加速度大小.
(3)弹簧的劲度系数.(提示:弹簧的弹性势能只由弹簧劲度系数和形变量大小决定)
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在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示.其中O是起始点,A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为f=50Hz.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离,并记录在图中(单位 cm)
(1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是______(填A、B、C、D或E)点读数.
(2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用h来表示,他用v
c=
计算与C点对应的物体的即时速度,得到动能的增加量,这种做法______(填对或不对).正确计算公式v
c=______.(用题中字母表示)
(3)如O点到某计数点距离用h表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为______.
(4)若重锤质量m=2.00×10
-1 kg,重力加速度g=9.80m/s
2,由图中给出的数据,可得出从O到打下D点,重锤重力势能的减少量为______J,而动能的增加量为______J,(均保留3位有效数字)
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某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P
1、P
2和P
3是轨迹图线上的3个点,P
1和P
2、P
2和P
3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取9.8m/s
2)
(1)设P
1、P
2、和P
3的横坐标分别为x
1、x
2和x
3,纵坐标分别为y
1、y
2和y
3,从图2中可读出|y
1-y
2|=______m,|y
1-y
3|=______m,|x
1-x
2|=______m(保留两位小数).
(2)若已测知抛出后小球在水平方向做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求小球从P
1运动到P
2所用的时间为______s,小球抛出后的水平速度为______m/s(均可用根号表示).
(3)已测得小球抛出前下滑的高度为0.50m,设E
1和E
2分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失
×100%=______%(保留两位有效数字).
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一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行,当它到达最高点时,重力势能等于120J,而后物块开始沿斜面往下滑行,设物块与斜面的动摩擦因数处处相同,则当物块下滑到离地高度等于最高度的三分之一时( 取斜面最低点为重力势能为零),物块的( )
A.机械能等于110J
B.机械能等于100J
C.动能等于60J
D.动能等于30J
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