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如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A...

如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A,其质量为mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑,车C的质量为mC=6kg,在车C的左端有一个质量mB=2kg的滑块B,滑块A与B均可看作质点,滑块A与B碰撞后粘合一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块A和B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5,车C与水平地面的摩擦忽略不计.取g=10m/s2.求:
(1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小.
(2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小.
(3)车C的最短长度.

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解决本题要注意各段运动的分析,A在光滑圆弧上运动时,机械能守恒;AB碰撞时,动量守恒;AB在车C上滑动时,动量守恒. 【解析】 (1)设滑块A滑到圆弧未端时的速度大小为v1,由机械能守恒定律有: …① 代入数据解得…② (2)设A、B碰后瞬间的共同速度为v2,滑块A与B组成的系统动量守恒有 mAv1=(mA+mB)v2…③ 代入数据解得v2=2.5m/s…④ (3)设车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从车C上滑出,三者最终速度相同设为v3,根据动量守恒定律有: (mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3…⑤ 在AB两物体在车C上滑动的过程中,根据能量守恒定律有: …⑥ 联立⑤⑥式代入数据解得L=0.375m 答:(1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小为5m/s. (2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小为2.5m/s. (3)车C的最短长度为0.375m.
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考点分析:
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(1)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:
①纸带的______端(选填“左”或“右’)与重物相连;
②根据图上所得的数据,应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律;
③从O点到所取点,重物的重力势能减少量△EP=______J,动能增加量△EK=______J;(结果均取3位有效数字)
(2)某同学利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻,实验原理如图10.
①实验的主要步骤如下:
A.检查并调节电流表指针指零,将开关K断开,按照电路图连线.
B.调节电阻箱R的阻值至______
C.将开关K闭合,逐渐调节R使电流表指针有足够的偏转,记下此时____________
D.改变R的阻值测出几组I随R变化的数据,做出manfen5.com 满分网的图线如图1所示.
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②由manfen5.com 满分网作出manfen5.com 满分网图线(如图2所示),由图2可求得电动势E=______V,内阻r=______Ω(取两位有效数).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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