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某节目中,“气功师”平躺在水平地面上,其腹部上平放着一块大石板,助手用铁锤猛击大...

某节目中,气功师平躺在水平地面上,其腹部上平放着一块大石板,助手用铁锤猛击大石板,石板裂开而气功师没有受伤.现用下述模型分析探究:

设大石板质量M=80 kg,铁锤质量m=5 kg;铁锤从h1=1.8 m高处由静止落下,打在石板上反弹,当反弹达到最大高度h2=0.05 m时被拿开;铁锤与石板的作用时间t1=0.01 s;由于缓冲,石板与气功师腹部的作用时间t2=0.5 s.取重力加速度g=10 m/s2.求:铁锤敲击大石板的过程中,

(1)铁锤受到的冲量大小;

(2)大石板对铁锤的平均作用力大小;

(3)大石板对人的平均作用力大小.

 

(1)35 N·s(2)3550N(3)871N 【解析】 (1)由机械能守恒定律,解得, 则铁锤打击石板时的速度, 铁锤反弹时的速度; 对铁锤,由动量定理得,解得 (2)对铁锤,由冲量定义得,解得 (3)对石板,由动量定理得,解得; 由牛顿第三定律得,大石板对人的平均作用力大小.  
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考点分析:
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为了精确测量一电阻的阻值Rx,现有以下器材:蓄电池组E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,电阻箱RP,开关S1S2,导线若干。某实验小组设计了如图甲所示的电路,实验的主要步骤如下:

a.闭合S1,断开S2,调节RRP,使电流表和电压表的示数适当,记下两表示数分别为I1U1

b.保持S1闭合、RP阻值不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数分别为I2U2

(1)按图甲所示的电路图将如图乙所示的实物连成电路______

(2)被测电阻的阻值________(用两电表的示数表示);

(3)由于电流表、电压表都不是理想电表,则被测电阻的阻值Rx的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。

 

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用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有____________

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

(2)为定量研究,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系;

a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的_______(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定轴时_______(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取ABC三点,ABBC的水平间距相等且均为,测得ABBC的竖直间距分别是,则_______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为_______(已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)。

(3)为了得到平拋物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是_______

A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______

A.在水平方向上做匀速直线运动

B.在竖直方向上做自由落体运动

C.在下落过程中机械能守恒

 

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如图(a)所示,水平面内有一光滑金属导轨,ac边的电阻为R,其他电阻均不计,abac角夹角为135°,cdac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上。并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0,空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B.在外力作用下,棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动L0MN处的过程中(  )

A. 导体棒做匀变速直线运动

B. 导体棒运动的时间为

C. 流过导体棒的电流大小不变

D. 外力做功为

 

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质量为m的小球在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上做匀加速运动,经时间t运动到P点;撤去F又经时间t小球回到出发点,速度大小为v。不计空气阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是(   )

A.撤去力F时小球的动能为

B.小球上升的最大高度为

C.拉力F所做的功为

D.拉力F的最大功率为

 

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如图所示,P、Q为两个等量的异种电荷,以靠近电荷PO点为原点,沿两电荷的连线建立x轴,沿直线向右为x轴正方向,一带正电的粒子从O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点,已知A点与O点关于P、Q两电荷连线的中点对称,粒子的重力忽略不计.在从O点到A点的运动过程中,下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间的变化、粒子的动能和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是(   )

A. B. C. D.

 

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