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如图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一个劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上...

如图中有一个竖直固定在地面的透气圆筒,筒中有一个劲度为k的轻弹簧,其下端固定,上端连接一质量为m的薄滑块,圆筒内壁涂有一层新型智能材料—ER流体,它对滑块的阻力可调。起初,滑块静止,ER流体对其阻力为0,弹簧的长度为L。现有一质量也为m的物体从距地面2L处自由落下,与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动,且下移距离为时速度减为0ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求(忽略空气阻力):

(1)下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能;

(2)滑块向下运动过程中加速度的大小;

(3)滑块下移距离dER流体对滑块阻力的大小。

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)设物体下落末速度为v0,由机械能守恒定律 得 设碰后共同速度为v1,由动量守恒定律 2mv1=mv0 得 碰撞过程中系统损失的机械能力 (2)设加速度大小为a,有 得 (3)设弹簧弹力为FN,ER流体对滑块的阻力为FER 受力分析如图所示 FS=kx x=d+mg/k 得  
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如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖起固定在水平地面上,轨道半径为RMN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N2R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求:

(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t

(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。

 

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天文观测上的脉冲星就是中子星,其密度比原子核还要大,中子星表面有极强的磁场,由于处于高速旋转状态,使得它发出的电磁波辐射都是集束的,像一个旋转的探照灯(如图所示)。假设中子星每旋转一圈向外辐射一个电磁波脉冲,中子星自转周期为T,中子星半径为r,万有引力常量为G

(1)为保证该中子星赤道上任意质点不会飞出,求该中子星的最小密度表达式;

(2)推导中子星上极点A的重力加速度g表达式。

 

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(2017天津卷)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______________

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________

A.OAADEG的长度                B.OCBCCD的长度

C.BDCFEG的长度                D.ACBDEG的长度

 

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某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如左图和右图所示。该工件的直径为____________cm,高度为______________mm

 

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我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成,其中第15节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组

A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B. 做匀加速运动时,第56节与第67节车厢间的作用力之比为3:2

C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2

 

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