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如图所示,质量为、半径为的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的水平桌面上,一质量为的光...

如图所示,质量为、半径为的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的水平桌面上,一质量为的光滑小球以水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内,与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔中穿出.假设小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞,只考虑圆环与桌面之间的摩擦,且粗糙程度各处相同.求:

第一次碰撞后圆环的速度;

第二次碰撞前圆环的位移;

圆环通过的总位移.

 

①;②;③. 【解析】 ①设第一次刚碰撞完,小球和环各自的速度大小分别为和,取向左为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律,有: 整理可以得到:,. ②第一次碰撞后经过时间,小球恰好未从小孔中穿出,即此时二者共速,均为v1, 由运动学规律: 对圆环,由动量定理: 联立解得: 假设环在第二次碰撞前已停止,其位移由动能定理:解得 此时小球的位移,由运动学规律: 假设成立,所以在第二次碰撞前环的位移为 ③多次碰撞后小球和环最终静止,设圆滑受到的摩擦力为,通过的总位移为,系统的动能全部转化为摩擦生热: 联立解得,圆环通过的总位移为:.  
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如图所示,传送带与地面的夹角θ=37°,AB两端间距L=16 m,传送带以速度v=10 m/s,沿顺时针方向运动,物体m=1 kg,无初速度地放置于A端,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)试求:

(1)物体由A端运动到B端的时间;

(2)若仅将传送带运动方向改为逆时针方向运动,则物体由A端运动到B端过程中,物体相对传送带移动的距离为多大?

 

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在一次课外活动中,物理兴趣小组成员小明从废旧的电视机上撤下一个定值电阻,电阻上的标称不明显,大概为200Ω,为了进一步精确测定该电阻的阻值Rx(阻值约为200Ω),小明到实验室寻找到了下列器材:

电压表V05V,内阻约为3kΩ);

电流表A0300mA,内阻RA=10Ω);

定值电阻R1(阻值为20Ω);

定值电阻R2(阻值为400Ω);

滑动变阻器R30;额定电流2A);

滑动变阻器R401000Ω;额定电流1A);

电源EE=6V,内阻不计)。

(1)小明为了精确测定电阻阻值,设计了如图甲所示电路,定值电阻R应该选择________;滑动变阻器应该选择________(填器材后面的符号);

(2)请你不要改动已连接导线,在实物连接图乙中把还需要连接的导线帮小明补上________

(3)若某次测量中电压表读数为U,电流表读数为I,那么小明测得的待测电阻的精确阻值的表达式为Rx=________(用题中的字母表达)。

 

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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m1m2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m1m2的物体碰摘后的恢复系数。

实验步骤如下:

①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m1m2的两球与木条的撞击点;

②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触,让质量为m1的入射球从斜轨上A点由静止释放,摘击点为B′;

③将木条向右平移到图中所示位置,质量为m1的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放,确定撞击点;

④质量为m2的球静止放置在水平槽的末端,将质量为m1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;

⑤目测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为h1、h2、h3

(1)两小球的质量关系为m1_____ m2(“>”“=”“<”)

(2)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=_______

(3)若再利用天平测量出两小球的质量为m1、m2,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,A、B两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连,静止在水平地面上,绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大。弹簧的劲度系数为k,木块A和木块B的质量均为m。现用一竖直向下的压力将木块A缓慢压缩到某一位置,木块A在此位置所受的压力为F(F>mg),弹簧的弹性势能为E,撤去力F后,下列说法正确的是

A. 弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对A、B的冲量相同

B. A速度最大时,弹簧仍处于压缩状态

C. B开始运动时,A的速度大小为

D. 全程中,A上升的最大高度为

 

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如图所示,小车的立柱上O点固定有长L的不可伸长的轻绳,绳的末端拴有小球A(可视为质点).小车静止在光滑的水平面上且OA水平,此时将小球由静止释放.小车的质量是小球的5倍.小球在摆动时不计空气和摩擦阻力.下面说法中正确的是(  

A.小球和小车组成的系统总动量守恒

B.摆动过程中小球和小车组成系统的机械能守恒

C.小球向右最大位移为L

D.当小球摆至最低点时,小球与小车的动量大小相等,方向相反,此时小车的速度为

 

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