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(20分)如图,在倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上,带正电的物块A和不带电绝缘物块...

(20分)如图,在倾角为满分5 manfen5.com的足够长的光滑绝缘斜面上,带正电的物块A和不带电绝缘物块B相距满分5 manfen5.com.满分5 manfen5.com,物块A位于斜面底端,斜面处于范围足够大、方向平行斜面向上的匀强电场中。将A、B同时由静止释放,两物块恰好在AB中点处发生第一次碰撞, A、B碰撞过程相互作用时间极短,已知A、B碰撞过程无机械能损失,且A的电荷没有转移,A、B均可视为质点,重力加速度为满分5 manfen5.com。求: 

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(1)第一次相碰前瞬间A、B的速度大小;

(2)第一次碰撞后,第二次碰撞前,A、B之间的最大距离; 

(3)若斜面长度有限,要使A、B仅能在斜面上发生两次碰撞,试求斜面长度的范围。

 

(1)  (2) (3) 【解析】 试题分析:( 1 )对B由动能定理有:(2分) 解得,故A、B的速度大小均为(2分) (2)选平行斜面向上,对第一次碰撞有: (1分) (1分) 解得:,(2分) 撞后: A匀加速,B匀减速.加速度大小相等 由有: (1分) 设A、B第二次碰撞前距离为,有: (1分) 当时,有最大值(1分) (3)当时,A、B第二次碰撞,此时 ,(1分) 对第二次碰撞有:(1分) (1分) 解得:,(1分) 设A、B第三次碰撞前距离为,有: 当时,A、B即将第三次碰撞,此时(1分) 所以斜面的最小长度:(1分) 则(1分) 所以斜面的最大长度:(1分) 则(1分) 故 考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、动能定理、动量守恒定律.
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考点分析:
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(16分)如图所示:矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为满分5 manfen5.com、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内,直径AB垂直于水平虚线MN,圆心O为MN的中点,半圆管的一半处于电场中。一带正电的小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内,小球可视为质点,质量为满分5 manfen5.com,电量为满分5 manfen5.com,当小球达到B点时,对管壁的压力为满分5 manfen5.com,重力加速度为满分5 manfen5.com,求:

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(1)匀强电场的电场强度满分5 manfen5.com;(2)若小球能从矩形框的右边界NP离开电场,矩形区域MNPQ的最小面积满分5 manfen5.com.

 

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(14分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长满分5 manfen5.com,两板间的距离满分5 manfen5.com.电源的电动势满分5 manfen5.com,内阻未知,满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com.闭合开关S,电路稳定后,一带负电的粒子从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度满分5 manfen5.com水平向右射入,并恰好从A板右边缘飞出。已知粒子的电量满分5 manfen5.com,质量满分5 manfen5.com(不计空气阻力和粒子重力)。求:

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(1)两极板间的电势差满分5 manfen5.com;  (2)电源的内阻满分5 manfen5.com.

 

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(12分)某同学用下图的装置做“验证动量守恒定律”的实验,操作步骤如下:

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(1)先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,撞到木板在记录纸上留下压痕O.

(2)将木板向右平移适当距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞到木板在记录纸上留下压痕B。

(3)把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的右边缘,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,与b球相碰后,两球撞在木板上,并在记录纸上留下压痕A和C.

①本实验必须测量的物理量是___________。(填序号字母,要求验证方法简洁可行)

A.小球a、b的质量满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com 

B.小球a、b的半径满分5 manfen5.com

C.斜槽轨道末端到木板的水平距离 满分5 manfen5.com

D.球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差满分5 manfen5.com

E.记录纸上O点到A、B、C的距离满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

②放上被碰小球,两球相碰后,小球a在图中的压痕点为___________.

③若两球碰撞动量守恒,则应满足的表达式为______________________.(用①中测量的量表示)

④若两球发生的是弹性碰撞,则还应满足的表达式为:______________________________.

 

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(6分)学校科技活动小组的同学们准备自己动手粗略测定铁块与长木板之间的动摩擦因数,已有的器材:长木板、小铁块、米尺和刻度尺.他们同时从实验室借来一个电火花打点计时器,设计了如下实验:

a.用米尺测量长木板总长度满分5 manfen5.com,将打点计时器固定在长木板上。然后将长木板靠在竖直墙壁固定(如图),并测量长木板顶端B相对于水平地面的高度满分5 manfen5.com和长木板底端A与墙角C之间的距离满分5 manfen5.com

b.将小铁块连上纸带,接通打点计时器后释放,得到的纸带如下图, A、B、C、D、E是纸带上连续的5个点。

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现用刻度尺直接测出AC、CE的距离分别为:满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com;已知交流电的频率为满分5 manfen5.com,重力加速度为满分5 manfen5.com.由此可求得铁块的加速度满分5 manfen5.com              ;根据牛顿第二定律,可求得动摩擦因数满分5 manfen5.com              (用满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com和测得物理量的字母表示) 。   

 

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2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道.如图,该点位于太阳和地球连线的延长线上,“嫦娥二号”在该点几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动.“嫦娥二号”的向心力由太阳和地球引力的合力提供,地球绕太阳运动的向心力仅由太阳的万有引力提供。若此时太阳和地球的距离为地球和“嫦娥二号”距离的满分5 manfen5.com倍,则太阳与地球的质量之比为:(      )

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A. 满分5 manfen5.com      B.满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com     D.满分5 manfen5.com

 

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