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如图所示,倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱,相邻两木箱的距离均为l....

如图所示,倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱,相邻两木箱的距离均为l.工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一与其它木箱碰撞.每次碰撞后木箱都粘在一起运动.整个过程中工人的推力不变,最后恰好能推着三个木箱匀速上滑.已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短,求
(1)工人的推力;
(2)三个木箱匀速运动的速度;
(3)在第一次碰撞中损失的机械能.

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(1)最后恰好能推着三个木箱匀速上滑,根据共点力平衡求出推力的大小. (2)根据牛顿第二定律求出第一个木箱与第二个木箱碰撞前的加速度,根据速度位移公式求出与第二个木箱碰撞前的速度,由于碰撞的时间极短,知碰撞前后瞬间动量守恒,根据动量守恒定律求出碰撞瞬间的速度,根据牛顿第二定律求出与第三个木箱碰撞前的加速度,根据速度位移公式求出跟第三个木箱碰撞前的速度,根据动量守恒定律求出与第三个木箱碰撞后的速度,即匀速运动的速度. (3)根据碰撞前后瞬间的速度,分别得出碰撞前后瞬间系统的动能,根据能量守恒定律求出损失的能量. 【解析】 (1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力. 根据平衡的知识有 F=3mgsinθ+3μmgcosθ. (2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度=2g(sinθ+μcosθ) 根据运动学公式或动能定理有, 碰撞后的速度为V2根据动量守恒有mV1=2mV2,即碰撞后的速度为, 然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3 从V2到V3的加速度为=, 根据运动学公式有,得 , 跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有2mV3=3mV4,得 ,就是匀速的速度. (3)设第一次碰撞中的能量损失为△E,根据能量守恒有 ,带入数据得 △E=mgL(sinθ+μcosθ). 答:(1)工人的推力为F=3mgsinθ+3μmgcosθ. (2)三个木箱匀速运动的速度为. (3)在第一次碰撞中损失的机械能mgL(sinθ+μcosθ).
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考点分析:
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(1)求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨  道半径之比;
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我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星,其轨道示意图如下图所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制.第一次点火,抬高近地点,将近地点抬高到约600km,第二、三、四次点火,让卫星不断变轨加速,经过三次累积,卫星加速到11.0km/s的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面200km高的工作轨道(可视为匀速圆周运动).已知地球质量是月球质量的81倍,R=1800km,R=6400km,卫星质量2350kg,地球表面重力加速度g取10m/s2. (涉及开方可估算,结果保留一位有效数字)求:
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(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
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①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4.
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关,______,合上开关,重复B的操作.
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从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球速度的大小为v2.已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g.下面给出时间t的四个表达式中只有一个可能是合理的,你可能不会将具体的时间t求出来,但是你可以通过一定的分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,t的表达式可能为( )
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如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB直线跟该环的水平直径重合,且管的内径远小于环的半径.AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑.现将一质量为m,带电量为+q的小球从管中A点由静止释放,小球受到的电场力跟重力相等,则以下说法中正确的是( )
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A.小球释放后,第一次达到最高点C时恰好对管壁无压力
B.小球释放后,第一次和第二次经过最高点c时对管壁的压力之比为1:3
C.小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5:1
D.小球释放后,第一次回到A点的过程中,在D点出现速度最大值
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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