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如图所示,质量分别为m和2m的小球1和小球2用一根轻质弹簧连接起来,放在光滑的水...

如图所示,质量分别为m2m的小球1和小球2用一根轻质弹簧连接起来,放在光滑的水平面上,初始时弹簧处于原长且两小球均处于静止状态。现给小球1向右的瞬时冲量I,则在以后的运动中(水平面足够长,弹簧始终处于弹性形变范围内),求:

(1)弹簧的弹性势能的最大值;

(2)小球2的最大速度。

 

(1);(2) 【解析】 (1)对1球由动量定理 两球和弹簧的系统外力之和为零,动量守恒,而两球速度相等为时,系统的动能最小,弹簧的弹性势能最大,有 解得 (2)当弹簧再次恢复到原长时,弹簧推动2球向右获得最大速度,设1球和2球的速度分别为、,由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 联立解得 , 故小球2的最大速度为。  
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考点分析:
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一座小型水电站向远处的用户供电,已知它输出的电功率为5×104W,输电电压为2.5kV,输电导线的总电阻为。在用户处安装降压变压器,使用户得到的电压为220V,求:

(1)输电线上损失的功率;

(2)降压变压器的匝数比。

 

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为探究影响感应电流方向的因素,几位同学做了如下的实验。

(1)小李同学选用图(甲)中的器材模仿法拉第的实验进行探究

①为了保证实验现象明显,电源选用_______,电表选用________;(填写器材前的代码)

A.低压直流电源

B.低压交流电源

C.220V交流电源

D.灵敏电流计

E.0~0.6A量程的电流表

F.0~0.6V量程的电压表

②请在实物图中,用笔画线代替导线将电路补充完整_______

③实验过程中,记录的实验现象如下表所示,观察四项实验结果,能够得出结论,产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”“C”)

A.磁场       B.电场      C.闭合导体回路包围的面积

开关和变阻器的状态

线圈B中是否有电流

开关闭合瞬间

开关断开瞬间

开关闭合时,滑动变阻器不动

开关闭合时,迅速移动滑动变阻器的滑片

 

(2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图()所示的电路,整个电路处于垂直导轨的磁场中,当导体棒在金属导轨上向右移动时,电表中有电流,得出结论,产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”“C”)

A.磁场       B.电场       C.闭合导体回路包围的面积

依据小李和小张两位同学的实验得出结论:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。

(3)小任同学根据感应电流产生的条件,想利用摇绳发电。如图()所示,把条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合导体回路。两个同学迅速摇动这条电线,沿________方向站立时,发电的可能性比较大。(选填东西”“南北”)

 

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碰撞的恢复系数的定义为其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1,现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数,从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门12,分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置AB两个滑块,滑块上分别固定一遮光片,光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间,实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度,通过光电门1时,光电计数器显示的时间t1=5.00msA与静止的B发生碰撞后,B向右运动通过光电门2,光电计数器显示的时间A向左弹回,再次通过光电门1时,光电计数器再次显示的时间

请根据实验回答以下几个问题:

(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s,碰撞后的速度大小=____m/sB碰撞后的速度大小=________m/s(结果保留2位有效数字);

(2)规定向右为正方向,求此次碰撞的恢复系数e=________(结果保留2位有效数字)。

 

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2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段,通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV,质子被引出后射入人体,当到达病灶的瞬间,释放大量能量,实现对癌细胞的精准清除,不损伤人体正常细胞,是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图,D1D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,接在电压为U、周期为T的交流电源上,位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略,重力不计),质子在两盒之间被电场加速,D1D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m,忽略质子在电场中运动的时间,不考虑加速过程中的相对论效应,下列说法正确的是( 

A.交流电源的周期

B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2

C.质子在电场中加速的次数为

D.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大

 

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如图所示,一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上,A上有一质量m=1kg的光滑小球B,将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能Ep=6JBA右壁距离为l。解除锁定,B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层(忽略其厚度)碰撞并被粘住,下列说法正确的是( 

A.碰到油灰阻挡层前AB的动量相同

B.B脱离弹簧时,A的速度为1m/s

C.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住,该过程B受到的冲量大小为3N·s

D.整个过程B移动的距离为

 

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