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如图所示,倾角为θ的光滑斜面底端固定一弹性挡板P,将小滑块A和B从斜面上距挡板P...

如图所示,倾角为θ的光滑斜面底端固定一弹性挡板P,将小滑块A和B从斜面上距挡板P分别为l和3l的位置同时由静止释放,A与挡板碰撞后以原速率返回;A与B的碰撞时间极短且无机械能损失。已知A的质量为3m、B的质量为m,重力加速度为g,滑块碰撞前后在一条直线上运动,忽略空气阻力及碰撞时间,将滑块视为质点,求:

⑴两滑块第一次相碰的位置;

⑵两滑块第一次相碰后,B与挡板的最远距离。

 

(1) (2) 【解析】(l)两滑块在斜面上运动时,加速度相同为a,由牛顿第二定律有: mgsin=ma 设A运动到P的时间为t1、速度为v1,由位移公式有: 解得: , A与档板碰撞后,以速率v1沿斜面向上滑动,设A球再经时间t2与B相遇,相遇点与P的距离为x,由运动学规律: B在斜面上做匀加速运动,由运动学规律有: 联立解得: (2)设A与B相碰前速度大小分别为vA与vB,由运动学规律: 解得: ,方向沿斜面向上, ,方向沿斜面向下 设A与B相碰后速度大小分别为和,规定沿斜面向上为正方向,由动量守恒定理和机械能守恒定理有: 第一次相碰后,B上滑的距离为xB,由运动学规律有:   B与挡板的最远距离为: Xm=X+XB 解得:  
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如图所示,绝缘的1 圆弧轨道AB圆心为O,半径为R;CD为水平面,OC竖直,B为OC的中点。整个空间存在竖直向上的匀强电场,电场强度大小为E。将质量为m、电荷量为+q的小球从A点由静止释放,小球沿轨道运动,通过B点后落到水平面上P点,测得CP=R。已知重力加速度为g,求:

⑴小球通过B点时对轨道压力的大小;

⑵小球在圆弧轨道上克服阻力做的功。

 

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水平桌面上有一个半径很大的圆弧轨道P,某实验小组用此装置(如图)进行了如下实验:

①调整轨道P的位置,让其右端与桌边对齐,右端上表面水平;

②在木板Q表面由内到外顶上白纸和复写纸,并将该木板竖直紧贴桌边;

③将小物块a从轨道顶端由静止释放,撞到Q在白纸上留下痕迹O;

④保持Q竖直放置,向右平移L,重复步骤③,在白纸上留下痕迹O1

⑤在轨道的右端点放置一个与a完全相同的物块b,重复步骤③,a和b碰后黏在一起,在白纸上留下痕迹O2

⑥将轨道向左平移S,紧靠其右端固定一个与轨道末端等高,长度为S的薄板R,薄板右端与桌边对齐(虚线所示),重复步骤③,在白纸上留下痕迹O3

⑦用刻度尺测出L、S、y1y2、y3

不考虑空气阻力,已知当地的重力加速度为g,完成下列问题:(用已知量和待测量的符号表示)

⑴步骤④中物块a离开轨道末端时的速率为_____

⑵若测量数据满足关系式_____,则说明步骤⑤中a与b在轨道末端碰撞过程中动量守恒;

⑶步骤⑥中物块a离开薄板R右端时的速率为_____

⑷物块a与薄板R间的动摩擦因数为_____

 

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如图,黑箱中有A、B、C三个接线柱,已知每两个接线柱间最多只有一个电器元件(可能有电源、定值电阻、和二极管)。用多用电表对黑箱进行如下检测:

①将选择开关置于OFF挡

②将选择开关调到欧姆档合适倍率,进行欧姆调零

③将选择开关调到直流电压档位,两表笔分别检测任意两个接线柱,均无示数

④用两表笔进行检测,红黑表笔的位置和测量结果如下表

(1)正确的实验操作顺序为_____;(填步骤前序号)

(2)黑箱内的电器元件应该有_____

(3)在图中画出电器元件的连接图_____

 

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光滑水平面上有一边长L=0.10m的单匝均匀正方形导线框abcd,质量m=1.0kg,电阻R=0.10Ω。在竖直方向存在有平行边界的匀强磁场,ab边恰好位于磁场左边界上,其俯视图如图一所示。t=0时,线框以初速V0在恒力F的作用下进入匀强磁场,已知线框从Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中的v-t图像如图2所示,且在t=0时Uab=1.5V,则

A. t=0时线框中的感应电动势为1.5V

B. 线框在离开磁场的过程中克服安培力做的功为1.55J

C. 恒力F的大小为1N

D. 线框进入磁场的过程中通过线框截面的电荷量为1.0C

 

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如图所示,质量为M的薄木板静止在粗糙水平桌面上,木板上放置一质量为m的木块。已知m与M之间的动摩擦因数为μ,m、M与桌面间的动摩擦因数均为2μ。现对M施一水平恒力F,将M从m下方拉出,而m恰好没滑出桌面,则在上述过程中

A. 水平恒力F一定大于3μ(m+M)g

B. m在M上滑动的时间和在桌面上滑动的时间相等

C. M对m的冲量大小与桌面对m的冲量大小相等

D. 若增大水平恒力F,木块有可能滑出桌面

 

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