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如图所示,光滑水平面上有一个四分之三圆弧管,内壁也光滑,半径R=0.2m,质量M...

如图所示,光滑水平面上有一个四分之三圆弧管,内壁也光滑,半径R=0.2m,质量M=0.8kg 管内有一个质量m=0.2kg的小球,小球直径略小于弯的内径,将小球用外力锁定在图示位置,即球和环的圆心连线与坚直方向成37°角,对图孤管施加水平恒定外力F作用,同时解除锁定,系统向右加速,发现小球在管中位置不变。当系统运动一段距离后管撞击到障碍物上突然停下,以后小球继续运动通过最高点后又落入管中,g10m/s²sin37°=0.6cos37°=0.8。求:

(1) 拉力F的大小;

(2) 拉力F做的功。

 

(1)7.5N(2)4.1J 【解析】(1)对小球,mgtan37°=ma 对系统F=(M+m)a=7.5N (2)小球离开环管做平抛运动, 得 撒去F时系统速度, F做的功J  
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考点分析:
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恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数,它只与碰撞物体的材料有关,两物体碰撞后的恢复系数为,其中分别为质量为的物体碰推前后的速度某同学利用如图所示的实验装置测定质量为的物体碰撞后的恢复系数。

实验步骤如下:

将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中质量为的两球与木条的撞击点;

将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触,让质量为的入射球从斜轨上A点由静止释放,摘击点为B′

将木条向右平移到图中所示位置,质量为的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放,确定撞击点;

质量为的球静止放置在水平槽的末端,将质量为的入射球再从斜轨上A点由静止释放,确定

两球相撞后的撞击点;

目测得B′与撞击点NPM的高度差分别为

(1)两小球的质量关系为_____ (“>”“=”“<”)

(2)木条平移后,在不放质量为的小球时,质量为的入射球撞击点在图中的________点,把质量为的小球放在水平槽的末端边缘B上,被碰后其撞击点在图中的___________点。

(3)利用实验中测量的数据表示两小球碰撞后的恢复系数为e=_______

(4)若再利用天平测量出两小球的质量为,则满足_____________________表示两小球碰撞前后动量守恒;若满足_____________________表示两小球碰撞前后机械能守恒。

 

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如图所示,等量异种电荷(+Q-Q)的电场中,0是其连线中点,MN为中垂线,有一电偶极子(等量异种电荷用绝缘细杆连接),带电量分别是+q-q,其绝缘细杆与+Q、-Q的连线平行,两电荷分别位于中垂线MN两侧,且关于中垂线对称,取无穷远处电势能为零,下列说法正确的是:

A. 电偶极子总的电势能等于零

B. 电偶极子总的电势能大于零

C. 将电偶极子向左平移靠近0点其电势能增大

D. 将电偶极子向左平移靠近O点其电势能减小

 

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如图所示,C为中间插有电介质的电容器,ab为其两极板,a板接地,PQ为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘细线悬挂一带电小球,P板与b板用导线连接,Q板也接地,当金属板带电时细线偏离竖直方向α角,以下方法能使α变大的是

A. 减小ab间距

B. 增大ab间距

C. 取出ab间的电介质

D. b板不动,P板向右移动

 

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如图甲所示,在等量同种点电荷连线的中垂线上固定一根光滑的绝缘轻杆,杆上穿一个质量m=10×10-²kg,带电量q=+5.0×10-4C的小球,小球从C点由静止释放,其v-t图像如图乙所示,10s时到达B点,且此时图像的斜率最大,下列说法正确的是

A. O点右侧B点场强最大,场强大小为E=1.2V/m

B. C经过B点后向右运动,小球的电势能先减小后增大

C. CB电势逐渐降低

D. CB两点的电势差=0.9V

 

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小球A以速度向右运动,与静止的小球发生碰撞,碰后A、B速度大小分别为,则,A、B两球的质量之比可能是

A. 1:2    B. 2:3

C. 3:2    D. 2:5

 

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