【题目】如图,长度S=2m的粗糙水平面MN的左端M处有一固定挡板,右端N处与水平传送带平滑连接.传送带以一定速率v逆时针转动,其上表面NQ间距离为L=3m.可视为质点的物块A和B紧靠在一起并静止于N处,质量mA=mB=1kg.A、B在足够大的内力作用下突然分离,并分别向左、右运动,分离过程共有能量E=9J转化为A、B的动能.设A、B与传送带和水平面MN间的动摩擦因数均为μ=0.2,与挡板碰撞均无机械能损失.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)分开瞬间A、B的速度大小;
(2)B向右滑动距N的最远距离;
(3)要使A、B不能再次相遇,传送带速率的取值范围.
【答案】(1)(2)2.25m;(3)
【解析】试题分析:(1) 设A、B分开时速度大小分别为vA、vB
由A、B系统能量守恒有①
由A、B系统动量守恒有②
联立解得:③
(2)假设B不能从传送带Q端离开,且在传送带上运行最大对地位移为s2,
由动能定理得④
解得:⑤
由题意可知,假设成立.⑥
所以B沿传送带向右滑动距N的最远距离为2.25m
(3) 设A在水平面上开始向左运动到停止,滑动过的路程为s1,
由题意知A与挡板碰撞后原速率返回,整个过程应用动能定理得
,⑦
解得:,即A停在距M端0.25m处,即距N端1.75m;⑧
若AB不能再次相遇,设B返回到N端时速度大小为vB′,后经s 2′距离停下,
则由动能定理有,⑨
由解得
,⑩
由题意可知不论传送带速率多大,vB′至多到3m/s,即⑩符合题意,
即传送带的速率取值范围是(或
或
)11
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【题目】根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个
粒子的运动轨迹。在
粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法正确的是( )
A. 动能先增大,后减小
B. 电势能先减小,后增大
C. 电场力先做负功,后做正功,总功等于零
D. 加速度先变小,后变大
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【题目】在平行板电容器A、B两板上加上如图所示的电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)
A. 电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动
B. 电子一直向A板运动
C. 电子一直向B板运动
D. 电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做来回周期性运动
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【题目】如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=10∶1,输出端电阻R=50 Ω,把原线圈接入“220 V,50 Hz”的正弦交流电时(电表为理想电表) ( )
A. 当X为电流表时,若电阻R增大,则原线圈中的电流将增大
B. 当X为电流表时,电压表V的示数为22 V
C. 当X为电流表时,电流表的示数为0.44 A
D. 当X为二极管时,电压表V的示数为11 V
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【题目】在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,纸带上打出一系列的点,如图所示,相邻计时点的时间间隔为0.02s,长度单位为cm, g 取9.8m/s2,所有计算结果均保留两位有效数字。
(1)打点计时器打下计时点B时,重锤的速度vB=__________m/s
(2)从点O (点O是打点计时器打下的第一个点) 到打下计时点B的过程中,重锤重力势能的减小量Ep=_________J,动能的增加量△Ek=_________J
(3)通过计算,数值上△Ep和△Ek不相等,这是因为_________________________
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【题目】如图所示,带负电的小球以一定的初速度v0,从倾角为θ的粗糙绝缘斜面顶端沿斜面向下运动,斜面足够长,小球也斜面之间的动摩擦因数μ<tanθ,小球在沿斜面运动过程中某一段不可能出现的运动形式是( )
A. 匀速直线运动 B. 加速度减小的加速运动
C. 加速度减小的减速运动 D. 加速度增大的减速运动
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【题目】两个质量相同的小铁球A和B,分别从高度相同的斜面和圆弧斜面的顶点滑向底部,如图所示,如果它们的初速度都为零,则下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中重力所做的功相等
B. 它们到达底部时动能相等
C. 它们到达底部时重力的功率相等
D. 若把第一个图中装置移到高山上让A从顶端静止释放,则能更快滑到底部
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【题目】某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.
①实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:电压表:V(量程 3V,内阻Rv约为10kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
定值电阻:R0=0.5Ω
该同学依据器材画出了如图甲所示的原理图,他没有选用电流表A的原因是_____________.
②该同学将电流表G与定值电阻R0并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A.
③该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势 E=______V(结果保留三位有效数字),电源的内阻 r=_____Ω(结果保留两位有效数字).
④由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E________,内阻r_______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
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【题目】如图固定在水平桌面上的金属框cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上可无摩擦地滑动,此时构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0
⑴若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流和方向;
⑵在上述情况中,始终保持静止,当t=t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?
⑶若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?
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