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如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上....

如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上.一轻弹簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg.长为L=36m的轻绳上端系于O点,下端系一物块AmA=3kg.拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角,将物块A从静止开始释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kgm2=1kg的两个物块12,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2仍系在绳上具有水平向右的速度,刚好回到释放的初始点.AB都可以看成质点.取g=10m/s2.求:

1)设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小.

2)物块A炸裂时增加的机械能△E

3)在以后的过程中,弹簧最大的弹性势能Epm

 

(1)60N (2)108J (3)36J 【解析】试题分析:(1)物块A炸裂前的速度为v0,由动能定理有 mAgL(1﹣cos60°)=mAv02① 解得 v0=6m/s 在最低点,根据牛顿第二定律有 F﹣mAg=mA② 由①②式解得 F=mAg+2mAg (1﹣cos60°)=60N (2)设物块1的初速度为v1,物块2的初速度为v2,则v2=v0 由动量守恒定律得mAv0=m1v1﹣m2v2 解得v1=12m/s △E=m1v12+m2v22﹣mAv02 解得△E="108" J (3)设物块1 与B粘合在一起的共同速度为vB,由动量守恒 m1v1=(m1+mB)vB 所以vB="6" m/s 在以后的过程中,当物块C和1、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为vm,由动量守恒 (m1+mB)vB=(m1+mB+mC)vm 有vm="3" m/s 由能量守恒得 Epm=(m1+m2)vB2﹣m1+mB+mC)vm2 得Epm="36" J 考点:动量守恒定律;能量守恒定律  
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考点分析:
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质量m=0.1g的小物块,带有5×104C的电荷,放在图示倾角为30°的光滑绝缘固定斜面顶端,整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.物块由静止开始下滑,到某一位置离开斜面(设斜面足够长,g10m/s2).求:

1)物块带何种电荷?

2)物块离开斜面时的速度是多大?

3)物块在斜面上滑行的距离是多大?

 

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在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.

①实验时,应先将电阻箱的电阻调到___.(选填最大值”、“最小值任意值”)

②改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是___.(选填l2)

方案编号

电阻箱的阻值R/Ω

1

400.0

350.0

300.0

250.0

200.0

2

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

 

③根据实验数据描点,绘出的图象是一条直线.若直线的斜率为k,在 坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=____,内阻r=___(用kbR0表示).

 

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某实验小组的同学在用打点计时器探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系实验中,不改变拉力FT(即小车悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg一定),只改变小车的质量M,某次实验得到了一条纸带,如图所示,打点计时器接的是50Hz的低压交流电源,图中各点为计数点,两个计数点间还有4个点标出的计数点,测量长度的单位为cm

1)请由纸带上测量记录的数据,求出C点的瞬时速度vc=____m/s,加速度a=_____m/s2(结果保留保留两位有效数字).

2)该实验正式开始前,要先___________,且只有当小车质量M与小车悬挂线通过定滑轮所吊砂桶及砂的总质量m大小满足________时,方可认为细线对小车的拉力FT的大小等于悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg

 

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如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(﹣L,0)、Q(0,﹣L)为坐标轴上的两个点.现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力,则(  )

A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为

B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为πL

C.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为2πL

D.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则nπL(n为任意正整数)都有可能是电子运动的路程

 

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(多选)如图所示,接有灯泡L(阻值为R)的平行金属导轨(间距为l,电阻忽略不计)水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。在外力F的作用下,一电阻可忽略的导体杆与两导轨良好接触并在PQ两位置间做往复运动。从杆通过O位置,并沿OP方向运动时开始计时,其运动的速度-时间关系为 ,则下列说法中正确的是

A. 杆中电流与时间的关系为

B. 杆所受安培力与时间的关系为

C. 杆克服安培力做功的功率与时间的关系为

D. 杆运动一个周期,回路中产生的焦耳热为

 

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