【題目】如圖所示,傾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三個質(zhì)量均為m的物塊(均可視為質(zhì)點),A固定,C與斜面底端處的擋板接觸,B與C通過輕彈簧相連且均處于靜止?fàn)顟B(tài),A、B間的距離為d,F(xiàn)釋放A,一段時間后A與B發(fā)生碰撞,重力加速度大小為g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求A與B碰撞前瞬間A的速度大小v0;
(2)若A、B碰撞為彈性碰撞,碰撞后立即撤去A,且B沿斜面向下運(yùn)動到速度為零時(此時B與C未接觸彈簧仍在彈性限度內(nèi)),彈簧的彈性勢能增量為Ep,求B沿斜面向下運(yùn)動的最大距離x;
(3)若A下滑后與B碰撞并粘在一起,且C剛好要離開擋板時,A、B的總動能為Ek,求彈簧的勁度系數(shù)k。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律:
解得
(2)設(shè)碰撞后瞬間AB的速度大小分別為v1v2,根據(jù)動量守恒定律:
由能量關(guān)系:
解得v1=0 ;
AB碰撞后,對B沿斜面向下壓縮彈簧至B速度為零的過程,根據(jù)能量關(guān)系:
解得
(3)AB碰撞前,彈簧的壓縮量:
設(shè)AB碰撞后瞬間的共同速度大小為v3,則:mv0=2mv3
解得
當(dāng)C恰好要離開擋板時,彈簧的伸長量為:
可見,在B開始沿斜面向下運(yùn)動到C剛好要離開擋板的過程中,彈簧的彈性勢能該變量為零,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,F(xiàn)將質(zhì)量均為m、電陰均為R的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌放置,一不可伸長的絕緣細(xì)線的P端系在金屬桿b的中點,另一端N通過滑輪與質(zhì)量為M的物體相連,細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好,不計一切摩擦,運(yùn)動過程中物體始終末與地面接觸,重力加速度g取10m/s2。
(1)若金屬棒a固定,M=m,由靜止釋放b,求釋放瞬間金屬棒b的加速度大小。
(2)若金屬棒a固定,L=1m,B=1T,m=0.2kg,R=1Ω,改變物體的質(zhì)量M,使金屬棒b沿斜面向上運(yùn)動,請寫出金屬棒b獲得的最大速度v與物體質(zhì)量M的關(guān)系式,并在乙圖中畫出v-M圖像
(3)若撤去物體,改在繩的N端施加一大小為F=mg,方向豎直向下的恒力,將金屬棒a、b同時由靜止釋放。從靜止釋放到a剛開始勻速運(yùn)動的過程中,a產(chǎn)生的焦耳熱為Q,求這個過程流過金屬棒a的電量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場;M是r軸上的一點,在第IV象限內(nèi)過M點的虛線平行于y軸,在虛線右方區(qū)域存在方向垂直于坐標(biāo)平面的矩形有界勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),其他區(qū)域既無電場也無磁場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從y軸上坐標(biāo)為(0,L)的P點,以平行于x軸方向的初速度v0射人電場,并恰好從M點離開電場進(jìn)人磁場區(qū)域,粒子從磁場區(qū)域射出后,恰好通過y軸上坐標(biāo)為(0,-3L)的Q點,且粒子通過Q點時的速度方向與y軸負(fù)方向間的夾角θ=30°,粒子射出磁場區(qū)域時的位置也在第Ⅳ象限的虛線上。粒子重力不計。求;
(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E以及M點到坐標(biāo)原點O的距離x;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和方向;
(3)矩形磁場區(qū)城的最小面積Smin。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端開口且導(dǎo)熱良好的汽缸豎直固定放置,兩厚度不計的輕質(zhì)活塞A、B由輕桿相連,兩活塞的橫截面積分別為SA=30cm2,SB=18 cm2 ,活塞間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時,活塞A距離較粗汽缸底端10cm,活塞B距離較細(xì)汽缸頂端25cm,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,汽缸周圍溫度為27,F(xiàn)對汽缸加熱,使汽缸周圍溫度升高到127,不計一切摩擦。
(1)求升高溫度后活塞A上升的高度;(結(jié)果保留1位小數(shù))
(2)保持升高后的溫度不變,在活塞A上緩慢放一重物,使活塞A回到升溫前的位置,求連接活塞A、B的輕桿對A的作用力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t=0 s時刻的波形圖,P是平衡位置為x=1 m處的質(zhì)點,Q是平衡位置為x=4 m處的質(zhì)點,圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像,則下列說法正確的是__________
A. 該波的周期是0.10 s
B. 該波的傳播速度是40 m/s
C. 該波沿x軸的正方向傳播
D. t=0.10 s時,質(zhì)點Q的速度方向向下
E. 從t=0 s到t=0.15 s,質(zhì)點P通過的路程為30 cm
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為魚餌自動投放器的裝置示意圖,其下部是一個高度可以調(diào)節(jié)的豎直細(xì)管,上部是四分之一圓弧彎管,管口沿水平方向。豎直細(xì)管下端裝有原長為L0的輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與水面平齊,將彈簧壓縮并鎖定,把魚餌放在彈簧上。解除鎖定當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時魚餌獲得速度v0。不考慮一切摩擦,重力加速度取g,調(diào)節(jié)豎直細(xì)管的高度,可以改變魚餌拋出后落水點距管口的水平距離,則該水平距離的最大值為
A. +L0B. +2L0C. -L0D. -2L0
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【題目】某同學(xué)想將一量程為1mA的靈敏電流計G改裝為多用電表,他的部分實驗步驟如下:
(1)他用如圖甲所示的電路測量靈敏電流計G的內(nèi)阻
①請在乙圖中將實物連線補(bǔ)充完整____________;
②閉合開關(guān)S1后,將單刀雙置開關(guān)S2置于位置1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的阻值,使電流表G0有適當(dāng)示數(shù)I0:然后保持R1的阻值不變,將開關(guān)S2置于位置2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表G0示數(shù)仍為I0。若此時電阻箱阻值R2=200Ω,則靈敏電流計G的內(nèi)阻Rg=___________Ω。
(2)他將該靈敏電流計G按圖丙所示電路改裝成量程為3mA、30mA及倍率為“×1”、“×10”的多用電表。若選擇電流30mA量程時,應(yīng)將選擇開關(guān)S置于___________(選填“a”或“b”或“c”或“d"),根據(jù)題給條件可得電阻R1=___________Ω,R2=___________Ω。
(3)已知電路中兩個電源的電動勢均為3V,將選擇開關(guān)置于a測量某電阻的阻值,若通過靈敏電流計G的電流為0.40mA,則所測電阻阻值為___________Ω。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一交流發(fā)電機(jī)的線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連,理想變壓器原線圈接有理想電壓表和電流表,副線圈接有定值電阻和燈泡,它們的阻值相等(設(shè)燈泡阻值不變),且均為R。當(dāng)線圈由圖示位置(磁場恰好與線圈平面垂直)以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動時,燈泡恰能正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為U,已知燈泡的額定功率為P。下列選項正確的是( 。
A.線圈在圖示位置磁通量的變化率最大
B.電流表的示數(shù)為
C.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
D.從圖示位置開始計時,變壓器輸入電壓的瞬時值表達(dá)式。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,楔形木塊abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同,頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m(M>m)的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接,輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后,沿斜面做勻加速運(yùn)動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦,在兩滑塊沿斜面運(yùn)動的過程中 ( )
A. 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B. 重力對M做的功等于M動能的增加
C. 輕繩對m做的功等于m機(jī)械能的增加
D. 兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功
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