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如图所示,在光滑的水平地面上有一平板小车质量为M=2kg,靠在一起的滑块甲和乙质...

如图所示,在光滑的水平地面上有一平板小车质量为M=2kg,靠在一起的滑块甲和乙质量均为m=1kg,三者处于静止状态。某时刻起滑块甲以初速度v1=2m/s向左运动,同时滑块乙以v2=4m/s向右运动。最终甲、乙两滑块均恰好停在小车的两端。小车长L=9.5m,两滑块与小车间的动摩擦因数相同,(g10m/s2,滑块甲和乙可视为质点)求:

(1)最终甲、乙两滑块和小车的共同速度的大小;

(2)两滑块与小车间的动摩擦因数;

(3)两滑块运动前滑块乙离右端的距离。

 

(1)0.5m/s (2)0.1 (3)7.5m 【解析】 (1)两滑块与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得 解得 v=0.5m/s (2)对整体由能量守恒定律得 解得: (3)经分析,滑块甲运动到左端时速度刚好减为0,在滑块甲运动至左端前,小车静止,之后滑块甲和小车一起向右做匀加速运动到三者共速。 法一:应用动能定理 甲、乙从开始运动到最终两滑块均恰好停在小车的两端的过程中,设滑块乙的对地位移为,滑块甲和小车一起向右运动的位移为。 由动能定理对滑块乙有 对滑块甲和小车有 滑块乙离右端的距离 解得: s=7.5m 法二:应用动量定理 甲、乙从开始运动到最终两滑块均恰好停在小车的两端的过程中,设滑块乙的运动时间为,滑块甲向左运动至小车左端的时间为。 由动量定理对滑块乙有 对滑块甲 滑块甲和小车一起向右运动的时间为 由运动学公式滑块乙离右端的距离: 解得: s=7.5m 法三:转换研究对象,以甲为研究对象 设滑块甲离左端距离为, 由牛顿第二定律得 由速度位移公式 解得: 滑块乙离右端的距离  
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我国的最新交通规则规定:黄灯亮时车头己越过停车线的车辆可以继续通行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为,我国一般城市路口红灯变亮之前绿灯和黄灯各有3s的闪烁时间.国家汽车检测标准中有关汽车制动初速度与刹车即离的规定是这样的:小客车在制动初速度为14m/s的情况下,制动距离不得大于20m

1)若要确保汽车在3s内停下来,小客车刹车前的行驶速度不能超过多少?

2)某小客车正以v0=8m/s速度驶向路口,绿灯开始闪时车头距离停车线S= 28m,汽车至少以多大的加速度匀加速行驶才能在黄灯点亮前正常通过路口?己知驾驶员从眼睛看到灯闪到脚下采取动作再到小客车有速度变化的反应总时间是1.0s

 

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举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破:它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能,也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器.图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能.

某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=5Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表.

1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合电键S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到该电池的UI曲线a(如图丁).由此可知,该电源内阻是否为常数_______(填),某时刻电压表示数如图丙所示,读数为________V,由图像可知,此时电源内阻为_______Ω

实验二:减小实验一光照的强度,重复实验,测得U-I曲线b(如图丁).

2)在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为________W(计算结果保留两位有效数字).

 

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图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.

(1)实验步骤:

平衡小车所受的阻力:先拿下小吊盘,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列均匀的点.

按住小车,挂上带有适当重物的小吊盘,在小车中放入砝码.

接通打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码质量m.

按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.

在每条纸带上清晰的部分,5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2……求出与不同m相对应的加速度a.

以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线.

(2)完成下列填空:

本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________________________.

某纸带上三个相邻计数点的间距为s1s2s3.则小车加速度a=__________________(用字母s1s3Δt表示)

图丙为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为_______,小车的质量为_______

 

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(1)如图甲所示,螺旋测微器的读数为_____mm

(2)如图乙所示,游标卡尺的读数为_____mm

 

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卫星绕某行星做匀速圆周运动的速率的平方(v2)与卫星的轨道半径的倒数()的关系如图所示,图中b为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为k,万有引力常量为G,则下列说法正确的是

A.行星的半径为kb B.行星的质量为

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