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(20分)如图所示,光滑斜面OP与水平面的夹角满分5 manfen5.com=37°。一轻弹簧下端固定在斜面底端O点,上端与可视为质点的滑块B固定连接,弹簧劲度系数K=100N/m。B开始静止时与斜面顶端P之间的距离L=0.99m,弹簧具有的弹性势能Epo=0.72J。将一个可视为质点的小球爿从某处以初速度V0=1.92m/s水平抛出,小球运动到P点时恰好沿斜面下滑。已知小球A的质量m1=1.00kg,滑块B的质量m2=2.00kg,A与B发生碰撞后具有相同速度但不粘连(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

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(1)小球抛出点距离斜面顶端的高度h;

(2)小球与滑块碰撞时,小球与滑块系统损失的机械能;

(3)在A与B碰撞以后的运动过程中,A与B分离时的速度为多大,并通过计算判断A、B能否再次发生碰撞。

 

(1)0.103m   (2) 5.88J    (3) 1.0m/s  会与滑块B发生碰撞 【解析】 试题分析:(1)小球从A到B做平抛运动,且运动到P点时刚好不与斜面发生碰撞, 设小球运动到P点时速度为vp。 则,, 解得:vp=2.4m/s,h=0.103m (2)小球沿斜面运动即将与B碰撞时速度设为v1,根据动能定理: ,解得:v1=4.2m/s A、B碰撞后的速度设为v2,根据动量守恒定律: V2=1.4m/s 损失能量:=5.88J (3)开始时,设弹簧被压缩x1,对B受力分析,可得: 解得:x1=0.12m,当弹簧回复原长时,A、B分离, 设即将分离时A、B的速度为v3,从A、B碰后到A、B即将分离,根据动能定理: 解得:v3=1.0m/s 设此后小球A继续沿斜面向上滑动的最大距离为x2. 加速度, 解得:x2=0.083m 由于x2+x3=0.203m
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考点分析:
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(16分)如图所示,在xOy平面内,x轴的上方分布有沿x轴负方向的场强E=1.2×103N/C的匀强电场,x轴的下方分布有垂直纸面向里的磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场。在x轴上有一个足够大的垂直于y轴的平板MN,平板上开有一个小孔P,P点距O点的距离Sx=3cm,P处连接有一段长度d=lcm内径不计的准直管,管内由于静电屏蔽没有电场。y轴负方向上距O点满分5 manfen5.comcm的粒子源S可以向平面内各个方向发射a粒子,假设发射的a粒子速度大小均为2×105m/s,打到平板和准直管管壁上的a粒子均被吸收。已知a粒子带正电,比荷为满分5 manfen5.com×l07C/kg重力不计,求

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(1)a粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子从S到达P孔的时间;

(2)经过准直管进入电场中运动的a粒子,到达y轴的位置与O点的距离。

 

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(14分)如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为满分5 manfen5.com=37°,两导轨之间距离为L=0.2m,导轨上端m、n之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场边界,磁感应强度为B=2.0T。一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放,金属棒两轨道间的电阻r=0.4满分5 manfen5.com其余部分的电阻忽略不计,ab、ef均垂直导轨。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

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(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度;

(2)ab棒运动过程中的最大加速度。

 

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为了测定某电池组的电动势和内阻,要求只能一次完成实验电路连接,实验室里只提供了下列器材:

A.待测电池组(电动势约为3V,内阻约为l满分5 manfen5.com);

B.电压表V1(量程3V,内阻约为3k满分5 manfen5.com);

C.电压表V2(量程15V,内阻约为15k满分5 manfen5.com);

D.定值电阻R1=1满分5 manfen5.com

E.定值电阻R2=5满分5 manfen5.com

F.滑动变阻器(阻值范围0~10满分5 manfen5.com);

G.滑动变阻器(阻值范围0~100满分5 manfen5.com);

H.单刀双掷开关一个;

I.单刀单掷开关一个,导线若干。

(1)实验需要用到的器材是    (填器材前面的代号);

(2)根据选择的器材在方框内画出实验电路图;

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(3)实验中需要测量的数据(文字说明并用符号表示)         ;根据实验测出数据的符号和题中给出数据的符号,写出电源内阻r的表达式       

 

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图甲是某物理小组验证系统的机械能是否守恒的实验装置,一端带有定滑轮的木板放置在水平桌面上,木板上有一小车,小车一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与钩码相连。开始时将木板固定打点计时器的一端适当垫高,在不挂钩码的条件下,轻推小车使小车能够沿木板匀速滑动。挂上钩码后,释放小车,在纸带上打出一系列小点。已知交流电源的频率为50 Hz。

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(1)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个点,图中未标出。计数点间的距离x1、x2、x3、…、x6依次为:2.34 c m、2.81 cm、3.29 cm、3.76 cm、4.25 cm、4.73 cm。根据图中数据计算打下计数点5时的速度v5=        m/s,小车运动的加速度a=        m/s2;(保留三位有效数字)

(2)实验中测出小车的质量为M、钩码的质量为m,计时器的打点周期为T。若不计小车沿木板运动时下降的高度,从打下计数点l到计数点5的过程中,小车和钩码组成的系统,减小的重力势能(用x1、x2、…、m、M、g和r表示)△Ep=         ,增加的动能△Ek=           

 

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如图所示,质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连,开始两物体处于同一高度,绳处于绷紧状态,轻绳足够长,不计一切摩擦。现将两物体由静止释放,在A落地之前的运动中,下列说法中正确的是

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A.A物体的机械能增大

B.A、B组成系统的重力势能增大

C.下落t秒过程中,A的机械能减少了满分5 manfen5.com

D.下落t秒时,B所受拉力的瞬时功率为满分5 manfen5.com

 

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试题属性
  • 题型:计算题
  • 难度:中等

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