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如图所示,QN是半径为R的光滑圆弧,木板B静止在水平面上,其左端与N点重合,右端...

如图所示,QN是半径为R光滑圆弧,木板B静止在水平面上,其左端与N点重合,右端放有小滑块APQ之间距离为3.5R,小滑块CP点由静止释放,恰从Q点切入圆轨道,C与木板B碰撞后粘为一体,碰撞时间极短,之后,BC一起沿水平面运动,且滑块 A恰好未从B上掉下。已知AC的质量均为m,木板B的质量为2m,滑块A与木板 B之间的动摩擦因数为 μ1,滑块C和木板 B与地面之间的动摩擦因数均为μ2,滑块A、滑块C均可视为质点,重力加速度为g,忽略空气阻力,水平面足够长。求

(1)滑块CN点时与木板B碰撞前的瞬间对圆弧轨道的压力;

(2)木板的长度l

(3)μ1=0.1μ2=0.25,取g=10m/s2,求木板B运动的总距离d

 

(1)10mg,方向竖直向下;(2);(3) 【解析】 (1)C从P点到Q点,由动能定理得 由向心力公式 可得 由牛顿第三定律可知,C对轨道的压力大小为10mg,方向竖直向下。 (2)设C与B发生完全非弹性碰撞后共同速度为,对C、B有 此后A加速,BC一起减速,经时间t达到共同速度v,设A的加速度大小为,由牛顿第二定律可得 方向向右;设BC的加速度大小为,由牛顿第二定律可得 方向向左;A做加速运动 BC做减速运动 位移关系为 解得 (3)若系统能够共减速,则加速度 则滑块A受到的摩擦力 所以A、BC达到共同速度之后无法相对静止,A与BC各自减速到0,对BC由动能定理得 又 将数据代入,可得  
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如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。已知大活塞的质量为2m、横截面积为2S,小活塞的质量为m、横截面积为S,两活塞间距为L,大活塞导热性能良好,汽缸及小活塞绝热,初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0,氮气的温度为T0,大活塞与大圆筒底部相距为,小活塞与小圆筒底部相距为L。两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g,气体均可看做理想气体。现通过电阻丝缓慢加热氮气,当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,求

(1)两活塞间氧气的压强;

(2)小活塞下方氮气的温度。

 

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AB两车在同一水平直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=6m/sB车的速度大小为v2=20m/s,如图所示。当AB两车相距x0=26m时,B车因前方突发情况紧急刹车(刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:

(1)A车追上B车所用的时间;

(2)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度。

 

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利用图甲电路测量某电池的内阻,其中AB为一段粗细均匀的铅笔芯,笔芯上套有一金属滑环P(宽度和电阻不计,与笔芯良好接触并可自由移动)。实验器材还有:标准电池(电动势为E0,内阻不计),电阻箱(最大阻值为99.99Ω),灵敏电流计G(量程为600μA),待测电池(电动势Ex小于E,内阻rx未知),开关3个,刻度尺等。

主要实验步骤如下:

a.测量出铅笔芯AB两端点间的距离L0

b.将电阻箱调至某一阻值R,闭合开关S1S2S3,移动滑环P使电流计G示数为零,测量出此时的AP长度L

c.改变电阻箱的阻值R,重复步骤b,记录下多组R及对应的L值。回答以下问题:

(1)步骤b中,移动滑环P使G的示数为零。此时电阻箱两端电压UR=_______(用LL0E0表示)。

(2)利用记录的多组RL数据,作出图像如图乙,则变化的关系式为=___(用E0ExrxL0R表示);根据图像可得待测电池的内阻rx=____Ω(保留两位有效数字)。

(3)在步骤b的操作过程中,若无论怎样移动滑环P,也无法使G的示数为零,经检查发现,有一个开关未闭合,你认为未闭合的开关是____(填S1S2S3)。

(4)本实验中若标准电池的内阻不可忽略,则待测电池内阻的测量结果将_______(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。

 

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为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒,某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小钢球,按下述步骤做了实验:

A.用天平测出两小球的质量(分别为m1m2,且m1>m2);

B.按图示安装好实验器材,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端;

C.先不放小球 m2,让小球 m1 从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置;

D.将小球m2放在斜槽末端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,分别记下小球m1m2在斜面上的落点位置;

E.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中DEF点是该同学记下小球在斜面上的落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

根据该同学的实验,回答下列问题:

(1)在不放小球 m2时,小球 m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,m1的落点在图中的___点,把小球m2放在斜槽末端边缘处,小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,碰后小球 m1的落点在图中的___点。

(2)若碰撞过程中,满足表达式___________,则该碰撞过程动量守恒;若碰撞过程中,满足表达式___________,则该碰撞过程能量守恒(用m1m2LDLELF表示)。

(3)若碰撞过程中,动量和能量均守恒,则下列表达式正确的是____

A.  B.   C.

 

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如图所示,正方形单匝线框abcd边长为L,每边电阻均为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕 cd轴以角速度ω转动,cd两点与外电路相连,外电路电阻也为r,导线电阻忽略不计,则下列说法中正确的是(  )

A.从图示位置开始计时,线框感应电动势的瞬时值表达式为e=BωL2cosωt

B.S断开时,电压表读数为

C.初始S闭合,现将S断开,电压表读数不变

D.S闭合时,线框从图示位置转过过程中流过电流表的

 

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