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如图所示,在光滑水平面左、右两侧各有一竖直弹性墙壁P、Q,平板小车A的左侧固定一...

如图所示,在光滑水平面左、右两侧各有一竖直弹性墙壁PQ,平板小车A的左侧固定一挡板D,小车和挡板的总质量M=2 kg,小车上表面O点左侧光滑,右侧粗糙,一轻弹簧左端与挡板相连,原长时右端在O点.质量m=1 kg的物块BO点贴着弹簧右端放置,但不与弹簧连接,BO点右侧平面间的动摩擦因数μ=0.5.现将小车贴着P固定,用水平恒力FB向左移动x0=0.1 m距离时撤去推力,B继续向左运动,最终停在O点右侧x1=0.9 m处,取重力加速度g=10 m/s2,弹簧始终在弹性限度内.

(1) 求水平恒力F的大小及弹簧的最大弹性势能Ep

(2) 撤去小车A的固定限制,以同样的力FB向左移动x0时撤去推力,发现AQ发生第一次碰撞前AB已经达到共同速度,求最初A右端与Q间的最小距离s0

(3) 在(2)的情况下,求BO点右侧运动的总路程s及运动过程中B离开O点的最远距离x(车与墙壁碰撞后立即以原速率弹回).

 

(1) 4.5 J(2) 0.2 m(3) 0.87 m 【解析】试题分析:(1)小车贴着P固定,对全过程研究,根据动能定理列式,可求出F.再由功能关系求弹簧的最大弹性势能;(2)撤去小车A的固定限制,B离开弹簧后,B做减速运动,A做加速运动,根据牛顿第二定律求出两者的加速度,根据速度相等的条件列式,求出时间,再由位移公式求解最小距离;(3)最终A、B都停止运动,机械能转化为内能,由功能关系求B在O点右侧运动的总路程s.根据速度关系,由速度公式求出时间,再求解运动过程中B离开O点的最远距离x. (1)取全过程研究,根据动能定理,解得 由功能关系 解得 (2)设B运动到O点的速度为,根据机械能守恒定律得 接着B减速,设加速度大小为,根据牛顿第二定律 A加速,设加速度大小为a2,根据牛顿第二定律 设运动的共同速度为v1,则 时间内A运动的距离即为最小距离 解得 (3)最终A、B都停止运动,机械能转化为内能,由功能关系得 解得 A与Q第一次碰撞前,B距离O点 解得, 这段时间内B相对A向右移动 此时B离开O点的最远距离 解得  
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考点分析:
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为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻的阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx)。

(1)若在坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线,如图甲所示。由图甲可求出照度为1.0lx时,光敏电阻的阻值约为________kΩ。

(2)根据图甲,对于光敏电阻的阻值随着光的照度而发生变化的关系,下列叙述正确的是_______

A.光敏电阻的阻值与光的照度成反比

B.当照度超过1.2lx时,光敏电阻的阻值基本不变

C.光敏电阻的阻值随着光的照度的增大而减小

(3)图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“AB”或“BC”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。

用多用电表“×10Ω”挡,按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图丙所示,

则线圈的电阻为________Ω。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的街铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~10Ω,2A)、R2(0~200Ω,1A)、R3(0~1750Ω,0.1A)。

要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择________(填“R1”“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。

 

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某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成,硬币发射器包括支架、弹片及弹片释放装置,释放弹片可将硬币以某一初速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间动摩擦因数相同,主要实验步骤如下:

①将一元硬币置于发射槽口,释放弹片将硬币发射出去,硬币沿着长木板中心线运动,在长木板中心线的适当位置取一点O,侧出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将硬币发射出去,重复多次,取该距离的平均值记为,如图乙所示;

②将五角硬币放在长木板上,使其左侧位于O点,并使其直径与中心线重合,按步骤①从同一位置释放弹片,重新弹射一元硬币,使两硬币对心正碰,重复多次,分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值,如图丙所示。

(1)为完成该实验,除长木板,硬币发射器,一元及五角硬币,刻度尺外,还需要的器材为______

(2)实验中还需要测量的物理量为_____________,验证动量守恒定律的表达式为___________(用测量物理量对应的字母表示)。

 

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如图甲所示,有两个完全相同的质量 的物块静止在地面上, 时刻有一随时间变化的外力F作用在物块A上,F随时间的变化关系如图乙所示。物块与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块均可视为质点。若物块时与物块发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞之前的瞬间撤去外力F,物块的右侧有一弹性挡板,物块与挡板碰撞后速度大小不变,方向相反,且物块B恰好不与物块A发生第二次碰撞。g取,则下列说法中正确的是(     )
 

A. 时,物块A的动量大小为

B. 时间内,物块的动量的变化量为

C. 物块A在 内做勻速直线运动

D. 物块B距弹性挡板的距离为

 

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如图所示,两个固定的相同金属环相距某一距离同轴放置,两环带等量异种电荷。离环无穷远处有一个带正电的粒子,沿着通过两环中心并且垂直于环面的直线飞向环。为了飞过两环,粒子应该具有的最小初速度为V,无限远处电势为零,当粒子以v0v0>v)速度飞过两环过程中

A. 粒子向O2运动是减速,o2到o1是加速,o1以后减速

B. 最小速度在o2右侧,最大速度在o1左侧

C. o2 点是电势最高点,o1点是电势最低点

D. 粒子从o2运动到o1加速度先增大后减小

 

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霍尔传感器测量转速的原理图如图所示,传感器固定在圆盘附近,圆盘上固定4个小磁体.在ab间输入方向由ab的恒定电流,圆盘转动时,每当磁体经过霍尔元件,传感器cd端输出一个脉冲电压,检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速.关于该测速传感器,下列说法中正确的有

A. 在图示位置时刻d点电势高于c点电势

B. 圆盘转动越快,输出脉动电压峰值越高

C. cd端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍

D. 增加小磁体个数,传感器转速测量更准确

 

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