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如图所示,竖直平面内的四分之一圆轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆...

如图所示,竖直平面内的四分之一圆轨道下端与水平桌面相切,小滑块AB分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点,现将A无初速度释放,AB碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动,已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2mAB的质量相等,AB整体与桌面之间的动摩擦因数,重力加速度取,求:

1)碰撞前瞬间A的速率v

2)碰撞后瞬间AB整体的速率

3AB整体在桌面上滑动的距离L和运动的时间t

 

(1)(2)(3) 0.25m 【解析】(1)A下滑过程机械能守恒,由机械能守恒定律得: mgR=mv2 代入数据解得,解得碰撞前瞬间A的速率:v=2m/s. (2)A、B碰撞过程系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: mv=2mv′ 代入数据解得,碰撞后瞬间A和B整体的速率:v′=1m/s. (3)对A、B系统,由动能定理得: (2m)v′2=μ(2m)gl 代入数据解得,A和B整体沿水平桌面滑动的距离:l=0.25m. 由动量定理得:-μ(2m)gt=0-2mv′ 代入数据解得:t=0.5s;
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考点分析:
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“验证牛顿第二定律”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.

(1)Mm的大小关系满足_____ 时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.

(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a _______ 的图象.

(3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的aF图线,说明实验存在的问题是_______________  . 

(4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的aF图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答:  ________________________   

(5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a= _________ 。(结果保留三位有效数字)

 

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如图所示,A、B两物体的质量比mA:mB=3:2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有(  )

A. A、B系统动量守恒

B. A、B、C系统动量守恒

C. 小车向左运动

D. 小车向右运动

 

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如图,一质量为m的物体以某一初速度冲上倾角30°的斜面.其运动的加速度为g,物体在斜面上上升的最大高度为h.则在这过程中( 

A. 重力势能增加了mgh

B. 重力势能增加了

C. 动能损失了

D. 机械能损失了

 

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如图所示,滑块AB的质量均为mA套在固定竖直杆上,AB通过转轴用长度为L的刚性轻杆连接,B放在水平面上并靠着竖直杆,AB均静止.由于微小的扰动,B开始沿水平面向右运动.不计一切摩擦,滑块AB视为质点.在A下滑的过程中,下列说法中正确的是(  )

A. AB组成的系统机械能守恒

B. A落地之前轻杆对B一直做正功

C. A运动到最低点时的速度为

D. A的机械能最小时,B对水平面的压力大小为2mg

 

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如图所示,在两个质量分别为m2m的小球ab之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动.现让轻杆处于水平位置后无初速释放,重球b向下、轻球a向上产生转动,在杆转至竖直的过程中(  )

 

A. b球的重力势能减少,动能增加

B. a球的重力势能增加,动能减少

C. a球和b球构成的系统机械能守恒

D. 轻杆对A球做正功,对B球做负功,并且对两球做功的绝对值相等

 

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