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如图所示,粗糙的水平轨道与光滑的半圆轨道BCD相切连接,BD为半圆轨道的竖直直径...

如图所示,粗糙的水平轨道与光滑的半圆轨道BCD相切连接,BD为半圆轨道的竖直直径,且BD的长d=0.8m,一质量M=0.5kg的物体乙静止于A点,在A点左侧x1=2m处由一质量m=1kg的物体甲以v0=m/s的初速度向右运动,与乙发生弹性碰撞,碰撞后物体乙恰好能滑过D点,物体乙过D点后被拿走,不再落回水平轨道,已知物体甲与水平轨道间的动摩擦因数μ1=0.025,AB间的距离x2=5m,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)物体乙到达B点时的速度;

(2)物体乙与水平轨道间的动摩擦因数μ2

(3)物体甲最终停止的位置到B点的距离x.

 

(1)2m/s(2)0.44(3)3m. 【解析】(1)乙恰能通过D点,所以在D点乙的重力等于向心力,即有, 其中,解得 乙在B点时速度满足 代入数据解得 (2)甲从开始运动至A点,由动能定理得: 对于甲乙发生弹性碰撞的过程,取向右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律得: 联立解得: 乙从A到B的过程,有 代入数据解得 (3)若甲能滑到与半圆轨道圆心等高处,在B点的速度满足 代入数据解得: ,所以甲不可能滑到与半圆轨道圆心等高处,则有: 代入数据解得 所以物体甲最终停止的位置到B点的距离为: 【点睛】本题按时间顺序分析甲乙的运动情况,涉及距离求速度时往往根据动能定理列式.对于弹性碰撞,要抓住两大守恒定律:动量守恒定律和机械能守恒定律.要知道滑动摩擦力做功与总路程有关.  
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考点分析:
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一列横波在x轴线上传播着,在t1=0和t2=0.05s时的波形曲线如图所示:

(1)设周期大于(t2﹣t1),如果波向右传播,波速多大?如果波向左传播波速又是多大?

(2)设周期小于(t2﹣t1),且波速为200m/s,求波的传播方向.

 

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如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图.圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O.光线从AB面上的M点入射,入射角i=60°,光进入棱镜后恰好在BC面上的O点发生全反射,然后由CD面射出.已知OB段的长度为l=6cm,真空中的光速c=3.0×108m/s.求:

(1)透明材料的折射率n;

(2)光从M点传播到O点所用的时间t.

 

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某同学用如图1所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒.该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滑下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次,并画出实验中A、B两小球落点的平均位置.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的竖直平面,米尺的零点与O点对齐.

(1)为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:A球的直径____B球的直径(“大于”、“等于”或“小于”);为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mA____mB(选填“小于”、“大于”或“等于”);(每空1分)

(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____(填选项号).(2分)

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后,测量A球与B球落点位置到O点的距离

C.A球和B球在空间飞行的时间

D.测量G点相对于水平槽面的高度

(3)已知mA:mB=2:1,E、F、J是实验中小球落点的平均位置,请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断,A球没有碰撞B球时的落点是____点(在E、F、J三个落点中选填),A球与B球碰撞后A球的落点是____点(在E、F、J三个落点中选填).(每空1分)

该同学通过实验数据说明在实验中A、B两球碰撞中动量守恒,

请你用图2中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是___________________

 

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在用单摆测重力加速度的实验中,用测量不少于30次全振动的时间的方法测周期,其目的是____________;若某同学测得摆长为L的单摆n次全振动的时间t,由此可计算出当地的重力加速度g=_________

 

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质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下,空气阻力不计,碰地后反弹的高度为0.8m,碰地的时间为0.05s.规定竖直向下为正方向,则碰地过程中,小球动量的增量为_____kg•m/s,小球对地的平均作用力大小为_____N.(小球与地面作用过程中,重力冲量不能忽略,g取10m/s2

 

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