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如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=...

如图所示,光滑水平面上有一质量M=40kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=10m的水平轨道,水平轨道左侧是一半径R=025m1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=10kg的小物块(可视为质点)紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=05.整个装置处于静止状态.现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A.不考虑小物块与轻弹簧碰撞时的能量损失,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:

1)解除锁定前弹簧的弹性势能;

2)小物块第二次经过O′点时的速度大小;

3)小物块与车最终相对静止时距O′点的距离

 

(1)7.5J(2)2.0m/s(3)0.5m 【解析】试题分析:(1)平板车和小物块组成的系统,水平方向动量守恒,解除锁定前,总动量为零,故小物块到达圆弧最高点A时,二者的共同速度v共=0 设弹簧解除锁定前的弹性势能为Ep,上述过程中系统能量守恒,则有 Ep=mgR+μmgL 代入数据解得 Ep=7.5J (2)设小物块第二次经过O'时的速度大小为vm,此时平板车的速度大小为vM,研究小物块在平板车圆弧面上的下滑过程,由系统动量守恒和机械能守恒有0=mvm-MvM mgR=mvm2+MvM2 代入数据解得 vm=2.0m/s (3)最终平板车和小物块相对静止时,二者的共同速度为0. 设小物块相对平板车滑动的路程为S,对系统由能量守恒有 Ep=μmgS 代入数据解得S=1.5m 则距O'点的距离x=S-L=0.5m
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考点分析:
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如图所示,小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下,从A点由静止开始作匀加速运动,前进了045m抵达B点时,立即撤去外力.此后小木块又前进015m到达C点,速度为零.已知木块与斜面动摩擦因数μ=,木块质量m=1kg.求:

1)木块向上经过B点时速度为多大?

2)木块在AB段所受的外力多大?( g=10m/s2

 

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如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标系内有AB两点,其中A点坐标为B点坐标为,坐标原点O处的电势为0,点A处的电势为,点B处的电势为,现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度射入电场,粒子运动中恰好通过B点,不计粒子所受重力,求带电粒子的比荷大小。

 

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如果公路上有一列汽车车队以10 m/s的速度正在匀速行驶,相邻车间距为25m,后面有一辆摩托车以20m/s的速度同向行驶,当它距离车队最后一辆车25 m时刹车,以05m/s2 的加速度做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数足够多且汽车摩托车均视为质点,求:摩托车最多与几辆汽车相遇及最多与车队中汽车相遇的次数?

 

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用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.

A.电压表V1(量程6V、内阻很大)

B.电压表V2(量程3V、内阻很大)

C.电流表A(量程3A、内阻很小)

D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)

E.小灯泡(2A5W)

F.电池组(电动势E、内阻r)

G.开关一只,导线若干

实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.

1请将设计的实验电路图在右图虚线方框中补充完整_________

2每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)(I1U2),标到UI坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E________V、内阻r________Ω.(结果保留两位有效数字)

3UI坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.

 

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某实验小组在做验证机械能守恒定律实验中,提出了如图所示的甲、乙两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验,乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验.

1小组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是__________________(选填甲、乙即可)

2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带

计算出B点的速度大小为___________m/s.(结果保留三位有效数字)

3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度,作出v2﹣h图线如图丁所示,请根据图线计算出当地的重力加速度g=________m/s2.(结果保留三位有效数字)

 

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