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如图所示,在绝缘水平面上的P点放置一个质量为的带负电滑块A,带电荷量,在A的左边...

如图所示,在绝缘水平面上的P点放置一个质量为的带负电滑块A,带电荷量,在A的左边相距的Q点放置一个不带电的滑块B,质量为,滑块B距左边竖直绝缘墙壁s=0.15m。在水平面上方空间加一方向水平向右的匀强电场,电场强度为,使A由静止释放后向左滑动并与B发生碰撞,碰撞的时间极短,碰撞后两滑块结合在一起共同运动,与墙壁发生碰撞时没有机械能损失,两滑块都可以视为质点,已知水平面OQ部分粗糙,其余部分光滑,两滑块与粗糙水平面OQ间的动摩擦因数均为μ=0.50,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,求

(1)A经过多长时间与B相碰?相碰结合后的速度是多少?

(2)AB与墙壁碰撞后在水平面上滑行的过程中,离开墙壁的最大距离是多少?

(3)A、B相碰结合后的运动过程中,由于摩擦而产生的热是多少?通过的总路程是多少?

 

(1)m / s (2)m (3)Q=0.18J,m 【解析】(1)由于PQ部分光滑,滑块A只在电场力作用下加速运动,设经时间t与B相碰,A与B相遇前的速度大小为,结合后的共同速度大小为,则 解得 滑块A、B碰撞的过程中动量守恒,即 (2)两滑块共同运动,与墙壁发生碰撞后返回,第一次速度为零时,两滑块离开墙壁的距离最大,设为L1,在这段过程中,由动能定理得: 解得 (3)由于, , ,即电场力大于滑动摩擦力,AB向右速度为零后在电场力的作用下向左运动,最终停在墙角O点处,设由于摩擦而产生的热为Q,由能量守恒得: 设AB第二次与墙壁发生碰撞后返回,滑块离开墙壁的最大距离为,假设L2<s,在这段过程中,由动能定理得: 解得,符合假设,即AB第二次与墙壁发生碰撞后返回停在Q点的左侧,以后只在粗糙水平面OQ上运动 设在粗糙水平面OQ部分运动的总路程,则, 设AB相碰结合后的运动过程中通过的总路程是,则  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平直导轨上有三个质量均为m的物块A、B、C,物块B、C静止,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计);让物块A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.那么从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中,求.

(1)A、B第一次速度相同时的速度大小;

(2)A、B第二次速度相同时的速度大小;

(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能大小

 

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如图甲所示,足够长的光滑U形导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,其宽度L =1m,所在平面与水平面的夹角为=53o,上端连接一个阻值为R=0.40 Ω的电阻.今有一质量为m=0.05 kg、有效电阻为r=0.30 Ω的金属杆ab沿框架由静止下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,其沿着导轨的下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g=10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),试求:

(1)磁感应强度B的大小;

(2)金属杆ab在开始运动的1.5 s内,,通过电阻R的电荷量;

(3)金属棒ab在开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量。

 

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如图所示为弹簧弹射装置,在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧,在其两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管径且与弹簧不固连),压缩弹簧并锁定。现解除锁定,则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。按下述步骤进行实验:

①用天平测出两球质量分别m1、m2

②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h;

③解除弹簧锁定弹出两球,记录两球在水平地面上的落点P、Q。

回答下列问题:

(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需测量的物理量有______。(已知重力加速度g)

A.弹簧的压缩量△x;

B.两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2

C.小球直径;

D.两球从管口弹出到落地的时间t1、t2

(2)根据测量结果,可得弹性势能的表达式为EP____________

(3)由上述测得的物理量来表示,如果满足关系式____________,那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。

 

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从塔顶以相同速率抛出A、B、C三小球,A球竖直上抛,B球平抛,C球竖直下抛.另有D球从塔顶起自由下落,四小球质量相同,落到同一水平面上.不计空气阻力,则(  

A.落地时动能相同的小球是A、B、C

B.落地时动量相同的小球是A、B、C

C.从离开塔顶到落地过程中,动能增量相同的小球只有A、B、C

D.从离开塔顶到落地过程中,动量增量相同的小球是B、D

 

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如图所示,“匚”型导线框abcd与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,线框cd两端接入图示电路,其中ab长为l1adl2,线框绕过cd的轴以恒定的角速度匀速转动,开关S断开时,额定功率为P、电阻恒为R的灯泡L1正常发光,理想电流表的示数为I,线框电阻不计,下列说法正确的是(         )

A. 闭合开关S前后,电流表示数保持不变

B. 线框转动的角速度为

C. 变压器原、副线圈的匝数比为

D. 线框从图中位置转过π/4时,感应电动势的瞬时值为P/I

 

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