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如图所示,水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量mA=4kg的小车A,小...

如图所示,水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量mA=4kg的小车A,小车的上表面粗糙,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计;小车左端固定一轻质弹簧,自然长度为L=0.5m,最右端静置一质量mB=2kg的物块B(可视为质点);现对A施加一个水平向右F=20N的恒力,小车运动一段时间后,物块B和弹簧接触,同时撤掉恒力F,已知物块B和小车间的动摩擦因数。不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:

1)水平向右的恒力F作用的时间t

2)弹簧最大压缩量d=0.3m时,弹簧的弹性时能Ep

 

(1);(2) 【解析】 (1)根据牛顿第二定律,有 物块B的加速度 小车A的加速度 物块B的位移 小车A的位移 根据位移关系有 联立解得 s (2)撤掉外力时,物块B的速度 撤掉外力时,小车的速度 从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中,根据动量守恒定律 从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中,根据能量关系 由上式解得  
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考点分析:
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香港迪士尼游乐园入口旁有一喷泉,在水泵作用下会从鲸鱼模型背部喷出竖直向上的水柱,将站在冲浪板上的米老鼠模型托起,稳定地悬停在空中,伴随着音乐旋律,米老鼠模型能够上下运动,引人驻足,如图所示.这一景观可做如下简化,假设水柱以一定的速度从喷口竖直向上喷出,水柱的流量为Q(流量定义:在单位时间内向上通过水柱横截面的水的体积),设同一高度水柱横截面上各处水的速率都相同,冲浪板底部为平板且其面积大于水柱的横截面积,保证所有水都能喷到冲浪板的底部.水柱冲击冲浪板前其水平方向的速度可忽略不计,冲击冲浪板后,水在竖直方向的速度立即变为零,在水平方向朝四周均匀散开.已知米老鼠模型和冲浪板的总质量为M,水的密度为ρ,重力加速度大小为g,空气阻力及水的粘滞阻力均可忽略不计.

1)求喷泉单位时间内喷出的水的质量;

2)由于水柱顶部的水与冲浪板相互作用的时间很短,因此在分析水对冲浪板的作用力时可忽略这部分水所受的重力.试计算米老鼠模型在空中悬停时,水到达冲浪板底部的速度大小;

3)要使米老鼠模型在空中悬停的高度发生变化,需调整水泵对水做功的功率.水泵对水做功的功率定义为单位时间内从喷口喷出的水的动能.请根据第(2)问中的计算结果,推导冲浪板底部距离喷口的高度h与水泵对水做功的功率P0之间的关系式.

 

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如图所示,平行金属板长为L,一个带电为+q、质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°角,粒子重力不计,求:

1)粒子末速度大小;

2)电场强度;

3)两极板间距离.

 

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如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G·Atwood746-1807)创制的一和著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律,如图乙所示。(已知当地的重力加速度为g

(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图丙所示,则d=___________mm;然后将质量均为mA的含挡光片和挂钩、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,A置于桌面上处于静止状态,测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h

(2)为了验证动量守恒定律,该同学让A在桌面上处丁静止状态,将乃从静止位置竖直提升s后由自由下落,光电门记录下挡光片挡光的时间为ΔtB未接触桌面),则验证绳绷紧过程中系统治绳方向动量守恒定律的表达式为__________;如果该同学忘记将B下方的C取下(C的质量也为m),光电门记录挡光片挡光的时间为△t。完成测量后,骑证动量守恒定律的表达式为__________。(用题中所给物理量符号表示)

 

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如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。

 

1)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是__

A.静电计可以用电流表替代  

B.静电计可以用电压表替代

C.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况

D.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况

2)下列做法可使静电计张角变小的有___

A.将左极板缓慢左移                                    B.将左极板缓慢上移

C.在两极板间插入云母板(介电常数大于1    D.在两极板间插入较厚的金属板

 

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如图所示,一个电容为C,电量为Q的平行板电容器竖直放置,两板间的电场可视为匀强电场,将一个质量为m,电荷量为﹣q的带电小球(可视为质点),不可伸长的绝缘细线悬挂于两板间O点.现将小球拉至水平位置M点,由静止释放,当小球延圆弧向下摆动60度到达N点时,速度恰好为零.则(

A.电容器的左极板带负电

B.绳子的最大拉力为2mg

C.电容器两极板间的距离为

D.如果让电容器的带电量减半,小球仍从M点有静止释放,到达N点时速度仍为0

 

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