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如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止...

如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上.现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度变为原来的一半,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动.已知重力加速度为g,小球和物体均可视为质点,试求:
(1)小物块碰撞前速度V的大小;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)恒力F作用时间.

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(1)小球恰好通过最高点作圆周运动,根据牛顿第二定律求出临界速度,根据机械能守恒求出碰撞后速度.碰撞过程中,物块和小球系统动量守恒,求出小物块碰撞前速度V的大小. (2)碰撞过程中系统损失的机械能就是系统动能的变化量. (3)根据牛顿第二定律和运动学公式求出恒力F作用时间. 【解析】 (1)小球恰好通过最高点作圆周运动,此时重力刚好提供向心力,设速度为V,有 得V=               设小球碰撞后速度为V1,其后在摆至最高点过程中,机械能守恒: mV12=mV2+mg•2L   代入V值可得V1= 碰撞过程中,物块和小球系统动量守恒,有 2mV=mV1+2m• 代入V1值可得V=     (2)碰撞过程中系统损失的机械能 △E=•2m•V2-•2m•-mV12 代入所求出的速度值可得 △E=mgL               (3)小球在水平面运动的加速度 由速度公式V=at得力F作用时间 答:(1)小物块碰撞前速度V的大小是; (2)碰撞过程中系统损失的机械能是mgL; (3)恒力F作用时间是.
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考点分析:
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如图所示,足够长的水平粗糙轨道与固定在水平面上的光滑弧形轨道在P点相切,质量为m的滑块B静止于P点;质量为2m的滑块A由静止开始沿着光滑弧形轨道下滑,下滑的起始位置距水平轨道的高度为h,滑块A在P点与静止的滑块B碰撞后,两滑块粘合在一起共同向左运动.两滑块均可视为质点,且与水平轨道的动摩擦因素均为μ,P点切线水平.求:
(1)滑块A到达P点与B碰前瞬间的速度大小;
(2)两滑块最终停止时距P点的距离.

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(1)在研究碰撞中的动量守恒实验中,让质量为m1的小球从圆弧轨道上沿轨道向下运动,去碰原来静止在小支柱上的质量为m2的小球.
①选用小球时,应满足[]
A.m1=m2 B.m1>m2
C.m1<m2 D.m1<<m2
②实验要求[]
A.圆弧轨道必须是光滑的
B.轨道末端的切线是水平的
C.m1与m2的球心在碰撞的瞬间在同一高度
D.m1每次都从同一高度释放(无初速)
③必须测量[]
A.小球质量m1和m2
B.小球半径r1和r2
C.桌面到地面的高度h
D.小球m1的起始高度
E.小球的飞行时间
F.小球m1未碰撞时飞出的水平距离
G.小球m1和m2碰撞后两球飞出的水平距离
(2)(10分)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻30kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(200Ω,0.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
①用如图所示的电路进行测量,电压表应选用______,电流表应选用______滑动变阻器应选用______.(用序号字母表示)
②通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω.
③若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为______Ω的电阻.
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如右上图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可是为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点入槽内.则下列说法正确的是( )
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A.小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
B.小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
C.小球从最低点向右侧最高点运动的过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒
D.小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动
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两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图.若不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
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A.a粒子动能较大
B.b粒子速率较大
C.b粒子在磁场中运动时间最长
D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb
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manfen5.com 满分网如图所示,一理想变压器原线圈的匝数n1=1100匝,副线圈的匝数n2=220匝,交流电源的电压manfen5.com 满分网,电阻R=44Ω,电压表、电流表均为理想电表,则下列说法中正确的是( )
A.交流电的频率为100Hz
B.电压表的示数为44V
C.电流表A2的示数约为1.4A
D.电流表A1的示数为0.2A
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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