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如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图,弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道...

如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图,弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接,两辆质量均为m的相同小车大小可忽略,中间夹住一轻弹簧后连接在一起,两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开,弹簧将两车弹开,其中后车刚好停下,前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点,求:

1前车被弹出时的速度;

2前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能;

3两车从静止下滑到最低点的高度h。

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)设前车在最高点速度为v2,依题意有 (1) 设前车在最低位置与后车分离后速度为v1,根据机械能守恒 (2) 由(1)(2)得:v1= (2)设两车分离前速度为v0,由动量守恒定律2mv0 =mv1 得 设分离前弹簧弹性势能Ep,根据系统机械能守恒 (3)两车从h高处运动到最低处机械能守恒 考点:动量守恒定律及能量守恒定律 【名师点睛】本题综合性较强,解决综合问题的重点在于分析物体的运动过程,分过程灵活应用相应的物理规律;优先考虑动能定理、机械能守恒等注重整体过程的物理规律.  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连当滑块滑过感应开关时,两车自动分离。其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=05。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P可视为质点与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止。现剪断细线,求:

(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;

2滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,P在乙车上滑行的距离为多大?

 

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质量为M的小车置于水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成,车的右端固定有一不计质量的弹簧,圆弧AB部分光滑,半径为R,平面BC部分粗糙,长为,C点右方的平面光滑。滑块质量为m ,从圆弧最高处A无初速下滑如图,与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到B相对于车静止。求:

1BC部分的动摩擦因数

2弹簧具有的最大弹性势能;

3当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小

 

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如图甲所示,A、B两块金属板水平放置,相距为d=06cm,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地时,A板电势φA随时间变化的情况如图乙所示现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场,若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍,且射入电场时初速度可忽略不计求:

10~~T和这两段时间内微粒的加速度大小和方向;

2要使该微粒不与A板相碰,所加电压的周期最长为多少g=10m/s2).

 

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如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。不计重力作用下列说法中正确的是

A从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上

B从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动

C从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上

D从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上

 

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如图所示,AB是一对中间有小孔的金属板,两小孔的连线与金属板面相垂直,两极板间的距离为L,两极板间加上低频交流电压, A板电势为零, B板电势为,现有一电子在t=0时刻从A板上的小孔进入电场,设初速度和重力的影响均可忽略不计,则电子在两极板间可能

A. AB间的某一点为平衡位置来回振动

B. 时而向B板运动,时而向A板运动,但最后穿出B

C. 一直向B板运动,最后穿出B,如果ω小于某个值ω0,L小于某个值L0

D. 一直向B板运动,最后穿出B,而不论ωL为何值

 

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