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如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=...

如图所示,光滑水平面上有一质量M=40kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=10m的水平轨道,水平轨道左侧是一半径R=025m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=10kg的小物块可视为质点紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=05整个装置处于静止状态现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A不考虑小物块与轻弹簧碰撞时的能量损失,不计空气阻力,取g=10m/s2求:

1解除锁定前弹簧的弹性势能;

2小物块第二次经过O′点时的速度大小;

3小物块与车最终相对静止时距O′点的距离

 

(1)7.5J(2)2.0m/s(3)0.5m 【解析】 试题分析:(1)平板车和小物块组成的系统,水平方向动量守恒,解除锁定前,总动量为零,故小物块到达圆弧最高点A时,二者的共同速度v共=0 设弹簧解除锁定前的弹性势能为Ep,上述过程中系统能量守恒,则有 Ep=mgR+μmgL 代入数据解得 Ep=7.5J (2)设小物块第二次经过O'时的速度大小为vm,此时平板车的速度大小为vM,研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程,由系统动量守恒和机械能守恒有0=mvm-MvM mgR=mvm2+MvM2 代入数据解得 vm=2.0m/s (3)最终平板车和小物块相对静止时,二者的共同速度为0. 设小物块相对平板车滑动的路程为S,对系统由能量守恒有 Ep=μmgS 代入数据解得S=1.5m 则距O'点的距离x=S-L=0.5m 考点:动量守恒定律和机械能守恒定律 【名师点睛】本题是系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题,求解两物体间的相对位移,往往根据能量守恒研究。  
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考点分析:
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如图所示,质量为m,带电量为+q的液滴,以速度v沿与水平成450角斜向上进入正交的足够大匀强电场和匀强磁场叠加区域,电场强度方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,液滴在场区做直线运动重力加速度为g,试求:

1电场强度E和磁感应强度B各多大?

2当液滴运动到某一点A时,电场方向突然变为竖直向上,大小不改变,不考虑因电场变化而产生的磁场的影响,此时液滴加速度多少?

3在满足2的前提下,粒子从A点到达与A点子啊同一水平线上的B点图中未画出所用的时间

 

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如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒重力忽略不计,从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,并接着进入一个方向垂直纸面向里的匀强磁场区域求:

1两金属板间的电压U2的大小

2若该匀强磁场的宽度为D,为使带电微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大

 

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如图所示,倾角α=370、长度为x=9m的固定斜面,其底端与长木板B上表面等高,原来B静止在粗糙水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A刚好未从木板B上滑下已知A、B的质量相等,A与斜面、B上表面间的动摩擦因数均为μ1=05,B与地面的动摩擦因数为μ2=01,重力加速度g取10m/s2

1滑块刚到达木板B时的速度v0

2通过计算分析当A滑上B的上表面后,B是否仍保持静止;

3从滑块到达木板到与木板相对静止所需的时间

 

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某实验小组准备探究某个灯泡的伏安特性曲线,额定电压为25V,电阻约为几欧,除待测小灯泡外,提供器材如下:

A电压表V1:量程为15V,内阻约为10kΩ

B电压表V2:量程为300mV,内阻为300Ω

C电流表A:量程为300mA,内阻约为1Ω

D滑动变阻器R1:最大阻值200Ω

E滑动变阻器R2:最大阻值10Ω

F定值电阻R01:阻值2700Ω

G定值电阻R02:阻值30Ω

H电动势45V直流电源一个,开关一个,导线若干

1出于电表的安全性及测量要求考虑,同学们选用电压表V1并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压,发现这种方法实际上不可行,其最主要的原因是       

2于是同学们利用所学知识,对电压表V2进行了改装,这需要选用定值电阻     填写器材代号与电压表V2     联;

3实验中滑动变阻器应选      填写器材代号

4请在方框中画出该实验的电路图并在图中标出各器材的代号

 

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用如图所示的气垫导轨装置验证系统的机械能守恒;在气垫导轨上安装了两光电门12,在滑块上固定一竖直遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连;

1)在调整气垫导轨水平时.滑块不挂钩码和细线,接通气源后,给滑块一个初速度,使它从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间.下列能够实现调整导轨水平的措施是 

A.调节气垫导轨使左端升高一些

B.调节气垫导轨使左端降低一些

C.遮光条的宽度应该适当大一些

D.滑块的质量增大一些

 

2)试验时,测出光电门12间的距离L,遮光条的宽度d,滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m.由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间间隔为△t,则滑块通过光电门的速度表达式为     ;若用v1v2表示通过光电门12的速度,则系统机械能守恒成立的表达式        

 

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