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静止在水平地面上的两小物块A、B(均可视为质点),质量分别为mA=1.0kg、m...

静止在水平地面上的两小物块AB(均可视为质点),质量分别为mA=1.0kgmB=4.0kg,两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧竖直墙壁的距离L,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使AB瞬间分离,两物块获得的动能之和为EK=10.0J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。AB与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2。重力加速度取g=10m/s2AB运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。

1)求弹簧释放后瞬间AB速度的大小;

2)若要让B停止运动后AB才第一次相碰,求L的取值范围;

3)当L=0.75m时,B最终停止运动时到竖直墙壁的距离。

 

(1),;(2);(3) 【解析】 (1)设弹簧释放瞬间A和B获得的速度大小分别为,以向右为正方向,由动量守恒定律: ① 两物块获得的动量之和为: ② 联立①②式并代入数据得: (2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为加速度为 ③ 设从弹簧释放到B停止所需时间为t,B向左运动的路程为,则有: ④ 弹簧释放后A先向右匀减速运动,与墙碰撞后再反向匀减速。因,B先停止运动。设当A与墙距离为时,A速度恰好减为0时与B相碰 ⑥ 设当A与墙距离为时,B刚停止运动A与B相碰 ⑦ 联立③④⑤⑥⑦得 的范围为: (3)当时,B刚停止运动时A与B相碰,设此时A的速度为v ⑧ 故A与B将发生弹性碰撞。设碰撞后AB的速度分别为和,由动量守恒定律与机械能守恒定律有: ⑨ ⑩ 联立⑧⑨⑩式并代入数据得 碰撞后B继续向左匀减速运动,设通过位移为 ⑪ 最终B离墙的距离为S 解得  
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考点分析:
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空间存在如图所示的相邻磁场,磁场I垂直纸面向内,磁感应强度为B,磁场II垂直纸面向外,宽度为。现让质量为m带电量为q的粒子以以水平速度v垂直磁场I射入磁场中,当粒子a从磁场II边缘C处射出时,速度也恰好水平。若让质量为2m、带电量为q的粒子ba下方处水平射入磁场I中,最终粒子b也恰好从C处水平射出。已知粒子以在磁场I中运动的时间是磁场II中运动的时间的2倍,且,不计粒子重力,sin37°=0.6cos37°=0.8,求

1)粒子a在磁场中运动的时间;

2)粒子ab的速度大小之比。

 

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某实验小组利用如下器材设计电路先测量未知电阻阻值,再测量电源的电动势及内阻。实验电路图如甲图所示,实验室提供的器材有:

电源E(电动势约4.5V,内阻为r

电流表A1(量程015mA,内阻为r1=10Ω

电流表A2(量程0100mA,内阻为r2=1.5Ω

定值电阻R1(阻值R1=90Ω

定值电阻R2(阻值R2=190Ω

滑动变阻器R3(阻值范围030Ω

电阻箱R4(阻值范围099.99Ω

待测电阻Rx(电阻约55Ω

开关S,导线若干

1)图甲中电阻A应选____,电阻B应选___(填符号);

2)实验小组通过处理实验数据,作出了两电流表示数之间的关系,如图乙所示,则待测电阻电阻Rx的阻值为____

3)测电源电动势和内阻时,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B阻值R与电流表A2电流倒数之间的关系,如图丙所示,则待测电源的电动势为____,内阻为____(结果保留两位有效数字)。

 

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某实验小组用如图所示的装置通过研究小车的匀变速运动求小车的质量。小车上前后各固定一个挡光条(质量不计),两挡光条间的距离为L,挡光条宽度为d,小车释放时左端挡光条到光电门的距离为x,挂上质量为m的钩码后,释放小车,测得两遮光条的挡光时间分别为t1t2

1)用游标卡尺测量挡光条的宽度,示数如图乙所示,则挡光条的宽度为d=____cm

2)本实验进行前需要平衡摩擦力,正确的做法是____

3)正确平衡摩擦力后,实验小组进行实验。不断改变左端挡光条到光电门的距离x,记录两遮光条的挡光时间t1t2,作出图像如图丙所示,图线的纵截距为k,小车加速度为____;小车的质量为____(用题中的字母表示)。

 

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如图所示,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时,AB的静电力为B所受重力的0.5倍,则下列说法中正确的是(两球均可看作点电荷)(  )

A.此时丝线长度为

B.以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到θ=0°A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小保持不变

C.若保持悬点C位置不变,缓慢缩短丝线BC的长度,B球运动轨迹在最初阶段为圆弧

D.AB的静电力为B所受重力的倍,要使B球依然在θ=30°处静止,则丝线BC的长度应调整为hh

 

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如图,光滑平行金属导轨间距为L,与水平面夹角为θ,两导轨上端用阻值为R的电阻相连,该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面。质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动,然后又返回到出发位置。在运动过程中,ab与导轨垂直且接触良好,不计ab和导轨的电阻及空气阻力。则(  )

A.初始时刻金属杆的加速度为

B.金属杆上滑时间小于下滑时间

C.在金属杆上滑和下滑过程中电阻R上产生的热量相同

D.在金属杆上滑和下滑过程中通过电阻R上的电荷量相同

 

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