【題目】如圖所示,一條不可伸長的輕繩長為R,一端懸于天花板上的O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),F(xiàn)有一個高為h,質(zhì)量為M的平板車P,在其左端放有一個質(zhì)量也為m的小物塊Q(可視為質(zhì)點),小物塊Q正好處在懸點O的正下方,系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60角,由靜止釋放,小球到達(dá)最低點時剛好與Q發(fā)生正碰,碰撞時間極短,且無能量損失。已知Q離開平板車時的速度大小是平板車速度的兩倍,Q與P之間的動摩擦因數(shù)為μ,M:m=4:1,重力加速度為g,求:
(1)小物塊Q離開平板車時速度為多大;
(2)平板車P的長度為多少;
【答案】(1) (2)
【解析】(1)設(shè)小球即將與物塊Q碰撞前的速度為v0,小球由初始位置擺動到最低點的過程中,由機械能守恒定律可得:mgR(1-cos60°)=mv02
解得:v0=
設(shè)碰撞后小球速度為v1,物塊Q速度為v2,由于小球與物塊Q是彈性碰撞,所以碰撞過程滿足機械能守恒和動量守恒,取向右為正方向,則得:
mv0=mv1+mv2
兩式聯(lián)立可得:v1=0,v2=v0=
即:速度交換,小球速度變?yōu)榱悖?/span>Q獲得速度v0.
設(shè)Q離開平板車時的速度大小為v,則平板車速度為v,物塊Q在小車上滑行的過程中,由動量守恒定律可得:mv2=mv+M×v
又 M:m=4:1
可得:v=
(2)設(shè)平板車的長度為L,由題意可得物塊Q在小車上滑行時,一部分動能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能,所以有:
可得:L=
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【題目】圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1和L2為電感線圈,A1、A2、A3都是規(guī)格相同的燈泡。實驗時,斷開開關(guān)Sl瞬間,A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S3,A2逐漸變亮,而A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是
A. 圖甲中,A1的電阻與L1的直流電阻相等
B. 圖乙中,變阻器R的接人電阻與L2的直流電阻相等
C. 圖甲中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,Ai中的電流大于L1中的電流
D. 圖乙中,閉合S2瞬間,L2中的電流與變阻器R中的電流相等
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的xoy坐標(biāo)系中,有一個邊界為圓形的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場方向垂直xoy平面向里,其邊界分別過原點O(0,0)、點P(L,0)和點Q(0, ),第一象限內(nèi)同時還存在一個豎直方向的勻強電場,一比荷為k的帶電小球以某一初速度平行y軸正方向從P點射入磁場做勻速圓周運動,并從Q點離開磁場,重力加速度為g,求
(1)勻強電場的方向和場強E的大。
(2)小球在磁場中運動的速率和時間t;
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【題目】某物理興趣小組利用如圖(a)所示的裝置來測量物體間的動摩擦因數(shù),實驗步驟如下:
①把“”型木塊放在光滑水平面上,木塊表面AB、BC粗糙程度相同;
②木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器,(當(dāng)力傳感器受水平壓力時,其示數(shù)為正值;當(dāng)力傳感器受到水平拉力時,其示數(shù)為負(fù)值);
③一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑,運動過程中,傳感器記錄到的力與時間的關(guān)系如圖b所示(物體經(jīng)過B時的速率不變)
回答下列問題:
(1)為了測出滑塊與“”型木塊的動摩擦因數(shù),需要測量或已知哪些物理量___________。
A、BC的長度
B、斜面BC的傾角θ
C、圖b中F1的大小
D、圖b中F2的大小
E、AB的長度
(2)若已經(jīng)由實驗得到(1)中所需物理量,滑塊與“”型木塊間的動摩擦因數(shù)μ=___________。
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【題目】表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U﹣I關(guān)系的實驗數(shù)據(jù):
U(V) | 0.0 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.000 | 0.050 | 0.100 | 0.150 | 0.180 | 0.195 | 0.205 | 0.215 |
(1)分析表內(nèi)實驗數(shù)據(jù)可知,應(yīng)選用的實驗電路圖是圖中的_____(選填“甲”或“乙”).
(2)請在圖丙所示的方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U﹣I曲線_________;分析曲線可知小燈泡的電阻隨I變大而_____(選填“變大”、“變小”或“不變).
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【題目】如圖所示,半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平軌道相切,質(zhì)量均為m的小球A、B用輕桿連接,置于圓軌道上,A位于圓心O的正下方,B與O點等高某時刻將它們由靜止釋放,最終在水平面上運動。下列說法正確的是
A. 下滑過程中重力對B做功的功率一直增大
B. 當(dāng)B滑到圓軌道最低點時的速度為
C. 整個過程中輕桿對A做的功為mgR
D. 下滑過程中B的機械能增加
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【題目】某探究小組為了研究用“半偏法”測電阻和改裝電表,先用“半偏法”測量程為150μA的電流表A的內(nèi)阻,后將電流表A改裝成電壓表
(1)某同學(xué)首先采用如圖甲所示的實驗電路測量該電流表A的內(nèi)阻Rg,圖中R0為滑動變阻器、R為電阻箱。他按電路圖連接好電路,將R0的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)S1后,他應(yīng)該正確操作的步驟是_____(選出下列必要的步驟,并將其序號排序)
A.記下R的阻值
B.調(diào)節(jié)R0的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度
C.閉合S2,調(diào)節(jié)R0和R的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半
D.閉合S2,保持R0不變,調(diào)節(jié)R的阻值,使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半
(2)如果按正確操作步驟測得電阻箱R的阻值為100Ω,則安培表的內(nèi)阻Rg=____Ω;與電流表內(nèi)阻的真實值Rg′相比,Rg _____Rg′(填“>”、“=”或“<”)
(3)將上述電流表A改裝成量程為3V的電壓表,則需將電流表與阻值為___Ω的電阻串聯(lián)。用它來測量電壓時,表盤指針位置如圖乙所示,此時電壓表的讀數(shù)大小為______V
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【題目】如圖,水平地面上方有一底部帶有小孔的絕緣彈性豎直擋板,擋板高h=9m,與擋板等高處有一水平放置的籃筐,筐口的中心離擋板s=3m,擋板的左側(cè)以及擋板上端與筐口的連線上方存在勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度B=lT,質(zhì)量m=l×l0-3kg、電荷量q= -1×10-3C、直徑略小于小孔寬度的帶電小球(視為質(zhì)點),以某一速度水平射入場中做勻速圓周運動,若小球與擋板相碰會以原速率彈回,且碰撞時間不計,碰撞時電荷量不變,小球最后都能從筐口的中心處落入筐中,g=l0m/s2,求: .
(1)電場強度的大小與方向:
(2)小球做圓周運動的周期及最大半徑
(3)小球運動的最小速率;
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【題目】形狀如圖所示的一塊玻璃磚,截面由四分之一圓面OAC和一直角三角形OAB組成,圓面的半徑為R,圓心為O,∠ABO = 30°,該玻璃的折射率為 。一條與BC成30°角的光線,正對A點入射到玻璃磚表面。試確定光線從玻璃磚中射出的方向,并完成光路圖(對同一面上的二次反射不予考慮)。
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