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如下图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左...

如下图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无机械能损失。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,平板车与Q的质量关系是M:m=4:1,重力加速度为g求:

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(1)小物块Q离开平板车P时,P和Q的速度大小?

(2)平板车P的长度为多少?

(3)小物块Q落地时与平板车P的水平距离为多少?

 

(1)、,(2),(3) 【解析】 试题分析:(1)设小球与Q碰前的速度为v0,由于小球下摆运动的过程中只有重力做功机械能守恒,故有 ①,解得 ②,小球与Q进行弹性碰撞,质量又相等,二者交换速度,故Q碰撞后速度为v0,考查Q与P组成的系统,由于水平方向没有外力作用动量守恒,设两者分离时速度分别为v1和v2,由题设可知、M=4m,由动量守恒定律可得③,将题设条件代入③式可得,。 (2)设平板车的长度为L,考查Q与P组成的系统,系统动能的损失为摩擦力做功产生的热量损失,由能量守恒可知两者相等,,解得。 (3)Q脱离P后做平抛运动,由平抛运动规律有,解得,设Q落地时二者相距应为s,则,解得。 考点:本题考查了动量守恒定律、能量守恒、平抛运动规律等概念  
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考点分析:
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某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如下图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应。已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:

A.电源E(3 V,内阻约为1Ω)

B.电流表A1(0.6 A,内阻r1约为1 Ω)

C.电流表A2(0.6 A,内阻r2=5Ω)

D.开关S,定值电阻R0

①为了较准确地测量电阻Rx的阻值,请将电流表A2接入虚线框内并画出其中的电路图。

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②在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,则Rx=______________(用字母表示)。

③改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值,最后绘成的图像如上图所示。当F竖直向下(设竖直向下为正方向)时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=__________。(各物理量单位均为国际单位)

④定值电阻R0的阻值应该选用________________。

A.1 Ω               B.5 Ω                C.10 Ω                D.20 Ω

 

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(1)①用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,示数如图所示,则钢球直径为________mm。

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②用下列器材探究“合力与分力关系”。

Ⅰ.实验室已提供的器材有:方木板、白纸、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(多个),还缺少的必要器材是:            

Ⅱ.实验中某同学操作步骤如下,请按合理顺序将步骤序号填在右边的横线上        

A.只用一弹簧秤,通过细绳套把橡皮结点拉到O点,记下弹簧秤读数F和细绳方向

B.把橡皮条一端固定在木板上,在橡皮条另一端栓上两根细绳套(此交点称为结点)

C.用两个弹簧秤通过两个互成角度的细绳套拉橡皮条,使之伸长到一定长度,在白纸上记下结点位置O,同时记下两个弹簧秤读数F1、F2和两根细绳方向

D.把白纸钉在木板上

E.先作出F1、F2和F的图标,再作图求出F1和F2合力F',比较F和F'得出实验结论

 

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如下图(甲)所示,打开电流和电压传感器,将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放,磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止。若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力,且不发生转动,不计线圈电阻。图(乙)是计算机荧屏上显示的UI-t曲线,其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的。下列说法正确的是

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A.若仅增大h,两个峰值间的时间间隔会增大

B.若仅减小h,两个峰值都会减小

C.若仅减小h,两个峰值可能会相等

D.若仅减小滑动变阻器的值,两个峰值都会增大

 

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随着“神舟十号”与“天宫一号”成功牵手,我国将于2020年前发射月球登陆器。月球登陆器返回时,先由月球表面发射后绕月球在近月圆轨道上飞行,经轨道调整后与在较高圆轨道上运行的轨道舱对接,对接完成后再经加速脱离月球飞回地球。下列关于此过程的描述,正确的是

A.登陆器在近月圆轨道上运行的速度必须大于月球第一宇宙速度

B.登陆器与轨道舱对接后的运行周期小于对接前登陆器的运行周期

C.登陆器与轨道舱对接后必须加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以返回地球

D.登陆器在近月圆轨道上飞行的速度大于轨道舱的运行速度

 

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一铁架台放于水平地面上,其上有一轻质细线悬挂一小球,开始时细线竖直,现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止,在这一过程中,下列说法正确的是

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A.水平拉力F是恒力

B.铁架台对地面的压力一定不变

C.铁架台所受地面的摩擦力不变

D.铁架台相对于地面的运动趋势增强

 

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