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如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m。平台上静止...

如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m。平台上静止着两个滑块ABmA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,小车的上表面左端点PQ点之间是粗糙的,滑块BPQ之间表面的动摩擦因数为μ=0.2,Q点右侧表面是光滑的。点燃炸药后,AB分离瞬间A滑块获得向左的速度vA=m/s,而滑块B则冲向小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2。求:

(1)滑块A在半圆轨道最高点对轨道的压力;

(2)若L=0.8m,滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;

(3)要使滑块B既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则小车上PQ之间的距离L应在什么范围内?

 

(1)1N,方向竖直向上(2)(3)0.675m<L<1.35m 【解析】试题分析:(1)A从轨道最低点到轨道最高点由机械能守恒定律得: 在最高点由牛顿第二定律: 滑块在半圆轨道最高点受到的压力为:N 由牛顿第三定律得:滑块在半圆轨道最高点对轨道的压力大小为1N,方向竖直向上 (2)爆炸过程由动量守恒定律:,解得 滑块B冲上小车后将弹簧压缩到最短时,弹簧具有最大弹性势能,由动量守恒定律得: 由能量守恒定律:,解得 (3)滑块最终没有离开小车,滑块和小车具有共同的末速度,设为u,滑块与小车组成的系统动量守恒,有 若小车PQ之间的距离L足够大,则滑块还没与弹簧接触就已经与小车相对静止, 设滑块恰好滑到Q点,由能量守恒定律得 联立解得 若小车PQ之间的距离L不是很大,则滑块必然挤压弹簧,由于Q点右侧是光滑的,滑块必然被弹回到PQ之间,设滑块恰好回到小车的左端P点处,由能量守恒定律得 联立式解得L2=0.675m 综上所述,要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有离开小车,PQ之间的距离L应满足的范围是0.675m<L<1.35m 考点:考查了圆周运动,能量守恒定律,动量守恒定律 【名师点睛】本题过程比较复杂,分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键,确定研究对象与研究过程,应用牛顿第二定律、动量守恒定律、能量守恒定律即可正确解题.  
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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得AB间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:

①如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d=________mm。

②小球经过光电门B时的速度表达式为 _________

③多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:____________时,可判断小球下落过程中机械能守恒。

④实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则_________(选填“增加”、“减小”或“不变”)。

 

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如图甲所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.线圈内磁通量随时间t的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是(    )

A. t1时刻线圈中的感应电动势最大

B. t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直

C. t3时刻线圈平面与中性面重合

D. t4t5时刻线圈中感应电流的方向相同

 

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如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,从p点平行直线MN射出的ab两个带电粒子,它们从射出第一次到直线MN所用的时间相等,到达MN时速度方向与MN的夹角分别为60°和90°,不计重力,则两粒子速度之比va:vb为(  )

A. 2:1    B. 3:2    C. 4:3    D.

 

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如图甲所示,AB是电场中的一条直线.电子以某一初速度从A点出发,仅在电场力作用下沿ABA运动到B点,其v-t图象如图乙所示,关于AB两点的电场强度EAEB和电势φAφB的关系,下列判断正确的是(     )

A.     B.     C.     D.

 

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下列关于原子及原子核的说法正确的是

A. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应

B. 外界环境温度升高,原子核的半衰期不变

C. 原子核发生一次衰变,该原子外层就失去一个电子

D. 比结合能越大,原子核越稳定

 

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