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如图所示,AB段是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,其低端切线水平,BC段是长为R的...

如图所示,AB段是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,其低端切线水平,BC段是长为R的水平轨道,其右端紧靠长为2R、倾角θ=37º的传送带CD,传送带以的速度顺时针匀速转动.在距BL0R处的的水平轨道上静止一个质量为m的物体Q.现将质量M=3m的物体P自圆弧轨道上的A点由静止释放,并与静止在水平轨道上的Q发生弹性碰撞.已知物体PQ与水平轨道及传送带间的动摩擦因数均为μ=0.25,不计物体PQ的大小,重力加速度为g,sin37º=0.6,cos37º=0.8,各轨道平滑连接.求:

(1)物体P到达圆弧轨道B点时对轨道的压力;

(2)物体PQ碰撞后瞬间Q的速度大小;

(3)物体PQ从开始运动到第一次速度减小到零的时间.

 

(1),方向向下(2)(3) 【解析】(1)A→B过程,设物体P到达B点时的速度为vB,轨道对物体的支持力为N 由能量守恒得 在B点 联立解得N=3Mg或N=9mg 由牛顿第三定律物体P对轨道的压力,方向向下. (2)设P与Q碰前速度为v0,碰撞后P、Q的速度分别为v1和v2 由动能定理得 由动量守恒得 由能量守恒得 联立解得 (3)设碰后物体Q到C点时的速度为v3,此过程的运动时间为t1 由动能定理得 由动量定理得 解得 , 因传送带的速度,所以物体Q受到的摩擦力沿传送带向上,又因Q受到的摩擦力 小于重力沿传送带向下的分力mgsinθ=0.6mg,所以物体Q在传送带上一直做减速运动. 设Q的速度减小到零时,运动距离为x 由动能定理得 解得 所以当Q的速度减小到零时Q还未到达D点,设此过程运动时间为t2 由动量定理得 解得 故所求时间  
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如图所示,在无限长的竖直边AC的右侧存在两个匀强磁场,OF为上、下磁场的水平分界线,两磁场的方向均垂直纸面向外,上部分区域的磁感应强度大小为B0,下部分区域的磁感应强度大小为B0.质量为m、带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为aP点垂直于AC边界射入上方磁场区域,经OF上的Q点进入下方磁场区域,QO点的距离也为a.不考虑粒子重力.求:

(1)粒子射入时速度v的大小;

(2)粒子在磁场中运动的时间t

 

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一课外小组的同学想要测量一个电源的电动势和内阻,准备的器材有:电流表A(0~200 mA,内阻为12 Ω);电阻箱R(最大阻值9.9 Ω);开关和若干导线.

(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们需将一个定值电阻和电流表A进行__________联,若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的4倍,则定值电阻的阻值R0__________Ω.

(2)如图甲所示,虚线框中为同学设计了实验电路的一部分,请将电路图补充完整______

(3)实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数I,并用记录的实验数据描绘出图线如图乙所示,则该电源的电动势E__________V,内阻r__________Ω.(结果保留两位有效数字)

 

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某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:

将电动小车、纸带和打点计时器等按如图甲所示安装;

接通打点计时器电源(其打点周期为0.02 s);

使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止在斜面上后再关闭打点计时器电源(小车在整个运动中所受阻力恒定).在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示,请你分析纸带数据,回答下列问题(结果保留2位有效数字):

(1)该电动小车运动的最大速度为__________m/s;

(2)关闭小车电源后,小车的加速度大小为__________m/s2

(3)为了测定小车的额定功率,还需测量的物理量是__________(填选项前的字母代码).

A.小车的质量     B.斜面的高度    C.斜面的倾角

 

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如图所示,在竖直平面内固定有两个靠近的同心圆轨道,外圆轨道光滑,内圆轨道粗糙,一质量为m的小球从两轨道间的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力,设小球过最低点时重力势能为零.下列说法正确的是

A. 若使小球始终做完整的圆周运动,则v0一定不小于

B. 经过足够长的时间后,小球最终的机械能可能为

C. 若小球运动到最高点时的速度为0,则小球机械能一定守恒

D. 若小球第一次运动到最高点时的速度为0,则v0一定大于

 

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一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组等距平行实线可能是电场线也可能是等势面,则以下说法正确的是

A. 如果实线是电场线,电子在a点的速率一定大于在b点的速率

B. 如果实线是等势面,电子在a点的速率一定大于在b点的速率

C. 如果实线是电场线,a点的电势比b点的电势高

D. 如果实线是等势面,a点的电势比b点的电势高

 

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