【题目】如图所示,质量为2m的木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距S,长木板的右端固定一半径为R光滑的四分之一圆弧,圆弧的下端与木板水平相切但不相连。质量为m的滑块B(可视为质点)以初速度从圆弧的顶端沿圆弧下滑,当B到达最低点时,B从A右端的上表面水平滑入同时撤走圆弧.A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力,A、B之间动摩擦因数为μ,A足够长,B不会从A表面滑出;重力加速度为g.试分析下列问题:
(1)滑块B到圆弧底端时的速度大小v1;
(2)A与台阶只发生一次碰撞,求S满足的条件;
(3)S在满足(2)条件下,讨论A与台阶碰撞前瞬间B的速度。
【答案】(1) (2)
(3)
或
【解析】
试题分析: (1)滑块B从释放到最低点,机械能守恒,取水平面为零势面,由机械能守恒定律得:
①
由①解得: ②
(2)设A与台阶碰撞前瞬间,A、B的速度分别为vA和vB,由动量守恒定律得:
③
若A与台阶只碰撞一次,碰撞后必须满足: ④
对A应用动能定理: ⑤
联立③④⑤解得: ⑥
即A与台阶只能碰撞一次的条件是:
(3)设S=时,A左端到台阶板前瞬间,A、B恰好达到共同速度
,由动量守定律得:
⑦
对A应用动能定理: ⑧
联立⑦⑧得:
讨论: (i)当即
时,AB共速后A才与挡板碰撞.
由⑦式可得A与台阶碰撞前瞬间的A、B的共同速度为:
即A与台阶碰撞前瞬间B的速度为:
(ii)当即
时,AB共速前A就与台阶碰撞,
对A应用动能定理有:
由上式解得A与台阶碰撞前瞬间的速度:
设此时B的速度为,由动量守恒定律得:
由上式解得:
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【题目】一个重50 N的物体,在光滑的水平面上以3 m/s的速度做匀速直线运动,这个物体受到的水平力应为( )
A. 0 B. 50 N
C. 15 N D. 5 N
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【题目】关于弹力的说法,错误的是( )
A. 物质互相接触,就有弹力的相互作用
B. 物体发生弹性形变,就必然对别的物体产生力作用
C. 由胡克定律可得:k=,可知弹簧的劲度系数与弹力成正比,与形变量成反比
D. 压力和支持力的方向都垂直于物体的接触面,绳的拉力沿绳而指向绳收缩的方向
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【题目】如图所示,一根铝管竖直放置,把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放,可以观察到,相比磁铁自由下落,磁铁在铝管中的下落会延缓许多。关于磁铁在铝管中下落的过程,下列说法中正确的是
A. 磁铁下落会延缓,主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦
B. 磁铁做匀加速运动,其加速度小于重力加速度g
C. 磁铁做加速运动,其加速度逐渐增大
D. 磁铁和铝管会产生热量,其数值等于磁铁机械能的减少量
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【题目】如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的大小为B0;x<0区域,磁感应强度的大小为λB0(常数λ>1)。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力)
(1)粒子运动的时间;
(2)粒子与O点间的距离。
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【题目】类比是一种常用的研究方法。如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一负电荷p正好沿椭圆ABCD运动,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似。下列说法正确的是( )
A. 负电荷在A点的线速度小于C点的线速度
B. 负电荷在A点的加速度小于C点的加速度
C. 负电荷由A点运动到C的过程中电场力做正功,电势能増大
D. 若有另外一个负电荷Q绕O点以OC半径做匀速圆周运动(Q的运动轨迹图中并没有画出),不计PQ之间的作用力, 则P、Q分别运动到C点时速度大小关系为vp<vQ
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【题目】在静电场中,将一正电荷从a点移动到b点,电场力做了负功,则( )
A. b点的电场强度一定比a点大
B. b点的电势一定比a点高
C. 电场线方向一定从b指向a
D. 该电荷的电势能一定减小
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【题目】某学习小组研究一小灯泡在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现己完成部分导线的连接。
①根据本实验原理,在答题纸相应的位置作出电路图____________;
②实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐増大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲物接线图中完成余下导线的连接__________;
③某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为________A;
④该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示,某同学将该小灯泡与电动势E=3V、内阻r=l 的电源、阻值R=4
的定值电阻R0组成闭合回路。根据图丙所示曲线并结合闭合电路欧姆定律分析,此时该小灯泡的电功率约为_________W(保留两位有效数字);
⑤实验室有最大阻值为5 的滑动变阻器R1和最大阻值为17k
的动变阻器R2,在如何选用滑动变阻器这个问題上,某同学认为滑动变阻器采用分压接法时,小灯泡两端电压变化范围在零到电源电动势之间变化(忽略电源内阻及电表内阻的影响)。所以选择R1或者R2都可以比较方便地获取多组数据,进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线。试简要分析该同学的观点是否正确____________。
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【题目】(题文)针对“地圆学说”,清朝士大夫杨光先说:“若四大部州,万国之山河大地,是一个大圆球……球上国土之人脚心与球下国土之人脚心相对……竟不思在下之国土人之倒悬……此可以见大地之非网也。”之所以有这样言论,是因为他不知道( )
A. 日心说 B. 相对论
C. 经典力学理论 D. 量子论
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