【題目】如圖的水平軌道中,AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測(cè)器,C處有一豎直擋板,物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞,并接合成復(fù)合體P,以此碰撞時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn),探測(cè)器只在t1=2s至t2=4s內(nèi)工作,已知P1、P2的質(zhì)量都為m=1kg,P與AC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,AB段長(zhǎng)L=4m,g取10m/s2 , P1、P2和P均視為質(zhì)點(diǎn),P與擋板的碰撞為彈性碰撞.
(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動(dòng)能△E;
(2)若P與擋板碰后,能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過(guò)B點(diǎn),求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能E.
【答案】
(1)解:P1、P2碰撞過(guò)程,動(dòng)量守恒:mv1=2mv…①
解得v= =3m/s…②
碰撞損失的動(dòng)能△E= m ﹣ (2m)v2…③
解得△E=9J…④
答:若v1=6m/s,P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動(dòng)能是9J;
(2)解:由于P與擋板的碰撞為彈性碰撞.故P在AC間等效為勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)P在AC段加速度大小為a,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律,得:μ(2m)g=2ma
a=μg=0.1×10m/s2=1m/s2…⑤
P返回經(jīng)過(guò)B時(shí):3L=vt﹣ at2…⑥
由①⑤⑥解得:v=
由于2s≤t≤4s,所以解得v的取值范圍5m/s≤v≤7m/s …⑦
所以v1的取值范圍10m/s≤v1≤14m/s…⑧
P向左經(jīng)過(guò)A時(shí)的速度v2,
則: …⑨
將⑦代入⑨可知,當(dāng)v=5m/s時(shí),P不能到達(dá)A;
當(dāng)v=7m/s時(shí),v2= m/s
所以v2的取值范圍:v2≤ m/s
所以當(dāng)v2= m/s時(shí),P向左經(jīng)過(guò)A 點(diǎn)時(shí)有最大動(dòng)能:E= (2m) =17J…⑩
答:若P與擋板碰后,能在探測(cè)器的工作時(shí)間內(nèi)通過(guò)B點(diǎn),v1的取值范圍10m/s≤v1≤14m/s,P向左經(jīng)過(guò)A 點(diǎn)時(shí)的最大動(dòng)能是17J.
【解析】1、P1、P2碰撞過(guò)程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,列出等式求解P1、P2碰后瞬間的速度大小,根據(jù)能量守恒求得碰撞損失的動(dòng)能.2、由于P與擋板的碰撞為彈性碰撞,所以P在AC間等效為勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線圈abcd繞水平中以軸OO’沿逆時(shí)針方向以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),OO’與磁場(chǎng)方向垂直。線圈的兩端與磁場(chǎng)外的電阻相連組成閉合電路,則( )
A.線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向時(shí),穿過(guò)線圈平面的磁通量最小
B.線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向時(shí),線圈中的感應(yīng)電流最大
C.線圈中的感應(yīng)動(dòng)勢(shì)的峰值為BL2
D.線圈中交變電流的頻率是
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的電路描繪一個(gè)標(biāo)有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線,現(xiàn)有電源(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì))、電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)、開關(guān)和導(dǎo)線若干.其它可供選用的器材如下:
A.電流表(0~250mA,內(nèi)阻約5Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(0~10Ω)
D.滑動(dòng)變阻器(0~50Ω)
①為減小測(cè)量誤差并便于操作,在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用 , 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 (選填器材前的字母)
②圖乙是實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線.請(qǐng)根據(jù)圖甲補(bǔ)充完成圖乙中實(shí)物間的連線 .
③實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示.如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為5.0Ω的電源兩端,小燈泡消耗的功率是 W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
④實(shí)驗(yàn)中,隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),電壓表的示數(shù)U及小燈泡消耗的功率P也隨之變化.圖丁各示意圖中正確反映P﹣U2關(guān)系的是 .
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,s﹣t圖象反映了甲、乙兩車在同一條直道上行駛的位置隨時(shí)間變化的關(guān)系,己知乙車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其圖線與t軸相切于10s處,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 5s時(shí)兩車速度相等
B. 甲車的速度為4m/s
C. 乙車的加速度大小為1.6m/s2
D. 乙車的初位置在S0=80m處
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,離地面足夠高處有一豎直的空管,質(zhì)量為m=2kg,管長(zhǎng)為L(zhǎng)=24m,M、N為空管的上、下兩端,空管受到F=16N豎直向上的拉力作用,由靜止開始豎直向下做加速運(yùn)動(dòng),空管下落的同時(shí),在M處將一個(gè)大小不計(jì)的小球,沿管的軸線以大小為v0=10m/s初速度豎直上拋,不計(jì)空氣阻力.取g=10m/s2 . 求小球經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間從管的N端穿出?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖表示的是一條傾斜的傳送軌道,B是傳送貨物的平臺(tái),可以沿著斜面上的直軌道運(yùn)送物體。某次傳送平臺(tái)B沿軌道將貨物A向下傳送到斜軌道下端,運(yùn)動(dòng)過(guò)程可用如圖中的速度時(shí)間圖像表示。下述分析中不正確的是()
A. 0~時(shí)間內(nèi),B對(duì)A的支持力小于重力,摩擦力水平向右
B. ~時(shí)間內(nèi),B對(duì)A的支持力等于重力,摩擦力水平向左
C. ~時(shí)間內(nèi),B對(duì)A的支持力大于重力,摩擦力水平向左
D. 0~時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)失重現(xiàn)象; ~時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)超重現(xiàn)象
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為a、b兩小球沿光滑水平面相向運(yùn)動(dòng)的v-t圖。已知當(dāng)兩小球間距小于或等于L時(shí),受到相互排斥的恒力作用,當(dāng)間距大于L時(shí),相互間作用力為零。由圖可知( )
A. a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量
B. a球的質(zhì)量小于b球的質(zhì)量
C. tl時(shí)刻兩球間距最小
D. t3時(shí)刻兩球間距為L
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為的固定斜面,其右側(cè)有一豎直墻面.小球滑上斜面,以速度v飛離斜面,恰好垂直撞擊到墻面上某位置,重力加速度為g,忽略空氣阻力,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 從飛離斜面到撞擊墻面的過(guò)程中,小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B. 豎直墻面與斜面右端的水平距離為
C. 豎直墻面與斜面右端的水平距離為
D. 從飛離斜面到撞擊墻面的過(guò)程中,小球的飛行時(shí)間為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,以8m/s勻速行駛的汽車即將通過(guò)路口,綠燈還有2s將熄滅,此時(shí)汽車距離停車線18m,該車加速時(shí)加速度大小為2m/s2 , 減速時(shí)加速度大小為5m/s2 . 此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s,下列說(shuō)法中正確的有( )
A.如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前通過(guò)停車線汽車一定超速
B.如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車一定能通過(guò)停車線
C.如果距停車線5m處減速,汽車不會(huì)超過(guò)停車線
D.如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車一定不能通過(guò)停車線
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