【題目】如圖所示,質量為mB=1kg的物塊B通過輕彈簧和質量為mc=1kg的物塊C相連并豎直放置在水平地面上,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),彈簧的壓縮量為x0=0.1m,另一質量為mA=1kg的物塊A從距平衡位置也為x0處由靜止釋放,A、B相碰后立即粘合為一個整體,并以相同的速度向下運動。已知三個物塊均可視為質點,彈簧始終處在彈性限度內,重力加速度g=10m/s2,空氣阻力可忽略不計。求:
(1)A、B相碰后的瞬間,整體共同速度v的大;
(2)A、B相碰后,整體以a=5m/s2的加速度向下加速運動時,地面對物塊C的支持力FN;
(3)若要A、B碰后物塊C能夠離開地面,物塊A由靜止釋放位置距物塊B的高度最小值h多大。
【答案】(1) (2),方向豎直向上(3)
【解析】試題分析:根據動能定理求出A與B碰撞前的速度,結合動量守恒定律求出碰撞后瞬間整體的共同速度大;對AB整體分析,根據牛頓第二定律求出彈簧的彈力,再對C分析,根據平衡求出地面對物塊C的支持力大小;抓住初狀態(tài)彈簧彈性勢能等于末狀態(tài)彈性勢能,根據動能定理、動量守恒以及能量守恒定律求出物塊A由靜止釋放位置距物塊B的高度最小值。
(1)對A應用動能定理
A與B碰撞粘合動量守恒
代入數(shù)據解得
(2)A與B整體應用牛頓第二定律
對受力分析得
,方向豎直向上
(3)
碰后C恰好能離開地面彈簧伸長量也為x0,初態(tài)彈簧彈性勢能等于末態(tài)彈簧彈性勢能
據能量守恒
解得
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【題目】如圖所示,AB是傾角θ=37°的粗糙直軌道,BCD是光滑圈弧軌道,AB恰好在B點與圓軌相切,E點、D點分別是軌道的最低點和最高點,圓軌半徑R=4m,F(xiàn)將質量為m=5kg的小物體從直軌道上的P點由靜止釋放,最終它將在圓軌上往復運動。已知P點與圓軌圓心O等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。則下列有關說法正確的是
A. 物體從釋放到最終做往復運動,在AB軌道通過的總路程為25m
B. 物體從釋放到最終做往復運動,物體克服摩擦力做功為160J.
C. 最終做往復運動時,物體對軌道最低點E壓力大小為70N
D. 要使物體能順利到達圓弧軌道最高點D,釋放點距離E點高度差為8m
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【題目】在“研究平拋物體運動”的實驗中(如圖1),通過描點畫出平拋小球的運動軌跡.
(1)以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有______.
A.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
C.每次小球應從同一高度由靜止釋放
D.為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接
(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標原點,測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,圖3中y﹣x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是______
(3)圖2是某同學根據實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,O為平拋的起點,在軌跡上任取三點A、B、C,測得A、B兩點豎直坐標y1為5.0cm、y2為45.0cm,A、B兩點水平間距△x為40.0cm.則平拋小球的初速度v0為_____m/s,若C點的豎直坐標y3為60.0cm,則小球在C點的速度vC為_____m/s(結果保留兩位有效數(shù)字,g取10m/s2).
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【題目】如圖所示,勻強磁場的邊界為直角三角形abc,一束帶正電的相同粒子以不同的速度v沿bc從b點射入磁場,不計粒子的重力,關于粒子在磁場中的運動情況下列說法中正確的是( )
A. 入射速度越大的粒子,其運動時間越長
B. 入射速度越大的粒子,其運動軌跡越長
C. 從ab邊出射的粒子的運動時間都相等
D. 從ac邊出射的粒子的運動時間都相等
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【題目】用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內阻.實驗器材:
待測電源(電動勢約3V,內阻約2Ω),保護電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關S,導線若干.
實驗主要步驟:
(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大,閉合開關;
(ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應電流表的示數(shù)I;
(ⅲ)在圖2中,以U為縱坐標,I為橫坐標,做U﹣I圖線(U、I都用國際單位);
(ⅳ)求出U﹣I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.
回答下列問題:
(1)電壓表最好選用_____;電流表最好選用_____.
A.電壓表(0~3V,內阻約15kΩ)
B.電壓表(0~3V,內阻約3kΩ)
C.電流表(0~200mA,內阻約2Ω)
D.電流表(0~30mA,內阻約2Ω)
(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是_____.
A.兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱
B.兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱
C.一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導線接在電阻絲左端接線柱
D.一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導線接在電阻絲右端接線柱
(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式E=_____,r=_____,代入數(shù)值可得E和r的測量值.
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【題目】在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中,可以描繪出小球平拋運動的軌跡,實驗簡要步驟如下:
A.讓小球多次從同一位置上滾下,在一k*s#5^u張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一k*s#5^u系列位置,如圖中a、b、c、d所示。
B.安裝器材,注意斜槽____________,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線。
C.取下白紙,以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡。
⑴ 完成上述步驟,將正確的答案填在橫線上。
⑵ 上述實驗步驟的合理順序是_______。
⑶ 已知圖中小方格的邊長L=1.60cm,則小球平拋的初速度為v0=__________(用L、g表示),其值是_____ m/s。(取g=10m/s2,結果保留兩位有效數(shù)字 )
⑷ 小球從平拋初位置O點到a點的時間是___________s。(取g=10m/s2)
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【題目】一個粗細均勻總電阻為R的矩形金屬線框MNPQ,如圖,MN的長度是NP的2倍,NP長度為L,有一寬度為2L、大小為B垂直紙面向里的勻強磁場,自MN邊進入磁場開始線框以v勻速穿過磁場區(qū)域,則PQ兩端的電勢差UPQ隨時間的關系圖線為
A. B. C. D.
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【題目】通過實驗測量某電池的內阻,提供的器材如下:
A.待測電源E(內阻r待測)
B.標準電源E0(電動勢E0略大于E,內阻不計)
C.靈敏電流計G(量程±30μA)
D.電阻箱(0-99999.9Ω)
E.電阻箱(0-99.99Ω)
F.均勻金屬電阻絲
G.滑動觸頭(可沿電阻絲滑動,并通過點觸方式與電阻絲連接)
H.其它:刻度尺,開關、導線若干
主要實驗步驟如下:
a.按圖(甲)連接好電路,然后測量出電阻絲接入電路部分兩端點A、B間的距離L0:
b.將兩電阻箱調至一定的阻值,閉合開關S1、S2,將滑動觸頭P與金屬電阻絲試觸,根據靈敏電流計G指針偏轉方向調整P點位置,并調整電阻箱R'的阻值,反復調節(jié),直到G表指針不發(fā)生偏轉,測出此時的AP長度L,并記下電阻箱R的阻值:
c.改變電阻箱R的阻值,重復步驟b,記錄下多組R及對應的L值。
請回到以下問題:
(1)當G表的示數(shù)為零時,AP兩端電壓與電阻箱R兩端電壓UR相等,則UR=__________(用L、L0、E0表示):
(2)步驟b中,在反復調整使得G表指針不發(fā)生偏轉過程中,電阻箱R'的阻值應該逐漸調__________(選填“大“或“小”);
(3)利用記錄的多組R、L數(shù)據,作出圖像如圖(乙)所示。測得該圖線的斜率為k,縱軸的截距為b,待測電源E的內阻rx=__________:
(4)實驗中,電阻箱R應選用___________(選填序號“D”“或“E);
(5)本實驗中若標準電池的內阻不可忽略,則待測電池內阻的測量結果將__________(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
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【題目】如圖所示,某均勻介質中有兩列簡諧橫波A和B同時沿x軸正方向傳播足夠長的時間,在t=0時刻兩列波的波峰正好在x=0處重合,則下列說法中正確的是_________
A.t=0時刻x=0處質點的振動位移為40cm
B.兩列波的頻率之比為fA︰fB=2︰1
C.t=0時刻一定存在振動位移為-30cm的質點
D.t=0時刻x軸正半軸上到原點最近的另一波峰重合處的橫坐標為x=7.5m
E.t=0時刻x軸正半軸上到原點最近的波谷重合處的橫坐標為x=7.5m
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