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(07年海门中学模拟)如图所示,光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过感应开关时,两车自动分离)。其中甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,此时弹簧储存的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止。现剪断细线,求:

⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;

⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,P在乙车上滑行的距离为多大?

⑴设滑块P滑上乙车前的速度为v,对整体应用动量守恒和能量关系有:

 

mv-2MV = 0(3分)   

 

E0 = (3分)   

 

解之得v = 4m/s  (1分)

 

   ⑵设滑块P和小车乙达到的共同速度v′,对滑块P和小车乙有:

 

mvMV = (mM)v′(3分)  

 

 μmgL=       (3分)

 

代入数据解之得:L=m  (1分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(07年海门中学模拟)(11分)数字万用电表是近年来发展起来的高科技数码产品,是传统机械式表的更新换代产品。如图甲所示。数字万用表有测量精度高、读数方便等许多独特的优点。

具体表现在:测量精度高,以型号“DF930”普通数字万用表为例,其电压挡所有量程内阻高达10M,而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧,内电阻高出2~3个数量级。直流电压挡和直流电流挡的精度为0.05%,欧姆挡精度为0.08%,而用指针式电压表、电流表的精度只有2.5%,欧姆表的精度更低,数字万用表内电阻非常理想。

现有一块型号为“DF930”的数字万用电表,用它来测量一只电池的电动势和内电阻。提供的测量器材还有:一只滑动变阻器R(0~30),两只开关,导线若干。

实验要求:利用这些器材,尽量采用最简单的测量方法,分两步进行。首先测量电动势,待电动势测定之后再测量其内电阻。

(1)连接数字万用表。在图乙中,电路中的各个元器件都已连接妥当,数字万用表的一个表笔也已与电路连接好,请将另一只表笔正确连入电路。答:另一只表笔应接在       点。

(2)操作步骤:

①将数字万用表选择开关置于           档,选择合适的量程,断开开关      ,闭合开关    ,记录表的示数,然后反复测量多次,取平均值并记为X.

②将数字万用表选择开关置于           档,选择合适的量程,断开开关     ,闭合开关      ,记录表的示数,记为Y,紧接着进行以下的操作:将选择开关置于       档,选择合适的量程,然后同时闭合开关S1和S2,记录表的示数并记作Z,把Y和对应的Z作为一组数据记录下来,然后反复测量多次,得到多组数据。

       即为干电池的电动势.(填“X”、“Y”或“Z”)

④干电池的内电阻的表达式r =                   (用X、Y、Z表示),将步骤②测得的数据代入公式,求出r的平均值,即为干电池的内电阻。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(07年海门中学模拟)(14分)按照经典的电子理论,电子在金属中运动的情形是这样的:在外加电场的作用下,自由电子发生定向运动,便产生了电流。电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞,将动能交给金属离子,而自己的动能降为零,然后在电场的作用下重新开始加速运动(可看作匀加速运动),经加速运动一段距离后,再与金属离子发生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程,用表示。电子运动的平均速度用表示,导体单位体积内自由电子的数量为n,电子的质量为,电子的电荷量为,电流的表达式I=nes。请证明金属导体的电阻率=

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科目:高中物理 来源: 题型:

(07年海门中学模拟)(14分)如图(甲)所示,有一根玻璃管,内径为d,外径为2d,折射率为n=,图(乙)是它的截面。有一束光线从玻璃管的外侧面上的A点垂直于玻璃管中心轴线射入,如图(乙)所示。

(1)试求入射角α应满足什么条件才能使该光线不会进入玻璃管中间的空心部分;

(2)若入射角α为60°,则有无光线从玻璃管的外壁射出玻璃管?如果有,请求出有光线射出的位置有几处,并求各处射出的光线与A点入射光线的夹角多大?如果没有,请说明理由。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(07年海门中学模拟)(16分)如图所示,一边长L = 0.2m,质量m1 = 0.5kg,电阻R = 0.1Ω的正方形导体线框abcd,与一质量为m2 = 2kg的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。起初ad边距磁场下边界为d1 = 0.8m,磁感应强度B=2.5T,磁场宽度d2 =0.3m,物块放在倾角θ=53°的斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现将物块由静止释放,经一段时间后发现当ad边从磁场上边缘穿出时,线框恰好做匀速运动。(g取10m/s,sin53°=0.8,cos53°= 0.6)求:

   (1)线框ad边从磁场上边缘穿出时速度的大小?

   (2)线框刚刚全部进入磁场时动能的大小?

   (3)整个运动过程线框产生的焦耳热为多少?

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