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如图,在一光滑的水平面上,有三个质量都是m的物体,其中B、C静止,中间夹着一个质...

如图,在一光滑的水平面上,有三个质量都是m的物体,其中BC静止,中间夹着一个质量不计的弹簧,弹簧处于松弛状态,今物体A以水平速度v0撞向B,且立即与其粘在一起运动.求整个运动过程中:

1)弹簧具有的最大弹性势能;

2)物体C的最大速度.

 

(1)mv02;(2)v0。 【解析】 试题(1)欲求弹簧的最大弹性势能,就是弹簧被压缩到最短时弹簧具有的势能,此时三个物体的速度相同,我们可以把该过程分为两段,一是物体A与B碰撞后一起运动的过程,二是AB再与C一起作用时最终达到相同速度的过程,这两个过程中,遵循动量守恒,第二个过程遵循机械能守恒,故利用第二个过程中的机械能守恒把弹簧的最大弹性势能求出来;(2)当物体C的速度最大时,弹簧的弹性势能为0,故又可根据动量守恒及机械能守恒把物体C的最大速度求出来。 具体过程: (1)A、B碰撞过程动量守恒,mv0=2mv1; A、B碰撞后至弹簧被压缩到最短,三物体组成的系统动量守恒,机械能守恒, 故2mv1=3mv2,×2mv12=×3mv22+Ep,可得Ep=mv02。 (2)弹簧恢复原长时,C物体的速度达到最大, 由系统动量守恒和机械能守恒,得3mv2=2mv3+mvm,×2mv12=×3mv32+mvm2, 可得vm=v0。
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考点分析:
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如图所示,发电机输出功率P1=100kW,输出电压U1=250V,用户需要的电压U4=220V,输电线总电阻为10Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:

1)发电机的输送电流I1是多少?

2)在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比n1n2=?、n3n4=

3)用户得到的电功率P4是多少?

 

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如图所示,图甲为热敏电阻的R-t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱自动温控电路,继电器线圈的电阻为150Ω,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,为继电器线圈供电的电池的电动势E=6V,内阻不计,图中的电源是恒温箱加热器的电源.

1)应该把恒温箱内的加热器接在______端.(填“AB”“CD”

2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃,可变电阻R′的值应调节为______Ω

3)为使恒温箱内的温度保持在更高的数值,可以采取的措施有______

A.增大恒温箱加热器的电源电压

B.减小可变电阻R′的值

C.减小弹簧的劲度系数

D.抽出线圈中的铁芯.

 

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如图1所示的电路可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向

1)在图1中用实线代替导线把它们连成实验电路

2)将线圈A插入线圈B中,合上开关S,能使线圈B中感应电流的磁场方向与线圈A中原磁场方向相同的实验操作是______

A.插入铁芯F           B.拔出线圈A

C.使变阻器阻值R变小      D.断开开关S

3)已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成图示电路,当条形磁铁按如图2所示所示的方向运动时,电流表偏转的方向向______(填

4)如图3所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,ab两点电势相比,φa______φb(填);这个实验是用来演示______现象的。

 

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如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角,其中MNPQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中(  )

A. 加速度为 B. 下滑的位移为

C. 产生的焦耳热为 D. 受到的最大安培力为

 

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边长为L的正方形线框在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动,产生的感应电流的最大值为Im,设灯泡的电阻为R,其他电阻不计。从如图所示位置开始计时,则(  )

A. 电路中电流的最大值

B. 电流表的读数为

C. 灯泡的电功率为

D. 电路中电流的瞬时表达式为

 

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