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如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止...

如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知mA=1kgmB=2kgmC=3kgg=10m/s2,求:

1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;

2)被压缩弹簧的最大弹性势能;

3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.

 

(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度是2m/s; (2)被压缩弹簧的最大弹性势能是3J; (3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为2m. 【解析】(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的速度为v1,由机械能守恒定律有: 解得:v1=6m/s 滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2, 由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB)v2 解得:v2=v1=2m/s (2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程机械能守恒,被压缩弹簧的弹性势能最大时,滑块A、B、C速度相等,设为速度v3,v3=v1=1m/s 由动量守恒定律有:mAv1=(mA+mB+mC)v3 由机械能守恒定律有:Ep=(mA+mB)v22-(mA+mB+mC)v32 Ep=3J (3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时,滑块C脱离弹簧,设滑块A、B的速度为v4,滑块C的速度为v5, 分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有: (mA+mB)v2=(mA+mB)v4+mCv5 解得:v4=0,v5=2m/s 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动: gt2S=v5t H=gt2 解得:S=2m 点睛:利用动量守恒定律解题,一定注意状态的变化和状态的分析.把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的解决方法.  
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2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)

3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰,则α粒子和氚的动能之比是多少?

 

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1)输电导线上输送的电流;

2)升压变压器的输出电压U2

3)降压变压器的匝数比;

4)若改用10kV电压输电,则输电线上损失的功率是多大?

 

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一个摆长为2 m的单摆,在地球上某地振动时,测得完成100次全振动所用的时间为284 s.

1)求当地的重力加速度g

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某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球(如图),他设计的实验步骤是:

A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点;

B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长;

C.将石块拉开一个α≈5°的角度,然后由静止释放;

D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=得出周期;

E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的lT

F.求出多次实验中测得的lT的平均值作为计算时使用的数据,代入公式g=_______求出重力加速度g.

1)该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是________________(只填写相应的步骤代号即可)

2)该同学测单摆周期时,在步骤F中使用的公式是g= _______________

3)该同学用ON的长l作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值 ___________(填偏大、偏小或相等)

4)该同学对数据处理进行了改进,作出T2l图象,就可以求出当地的重力加速度.理论上T2l图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图所示.造成图象不过坐标原点的原因是________;由图象求出的重力加速度g=________m/s2.(π2=9.87)

 

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用半径相同的两小球AB的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点 C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B求静置于水平槽前端边缘处,让 A球仍从 C处由静止滚下,A球和 B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹。记录纸上的 O点是垂直所指的位置,若测得各落点痕迹到 O点的距离:OM=2.68cmOP=8.62cmON=11.50cm,并知 AB两球的质量比为 21,则未放 B球时 A球落地点是记录纸上的____点,系统碰撞前总动量 P与碰撞后总动量的百分误差=_______%(结果保留一位有效数字)。

 

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