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【题目】某同学利用打点计时器设计了一个验证碰撞过程中动量守恒的实验。在进行平衡摩擦力的操作之后,他推动粘有橡皮泥的小车甲使其在木板上做匀速直线运动。然后小车甲与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合,之后两车继续做匀速直线运动。他设计的具体实验装置如下图所示。小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。

(1)若实验时打出的纸带如下图所示,测得各计数点间距并标在图中,其中A为小车运动的起始点。计算小车甲的碰前速度应选________段,计算甲乙相碰之后的共同速度应选________(以上两空填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。

(2)在实验前已经测得小车甲的质量为=6kg,小车乙的质量=0.3kg。则根据以上测量结果可得:碰前__________kg·m/s(结果保留三位小数);碰后________kg·m/s。由此可以说明:在实验误差允许的范围内,碰撞前后两车组成的系统动量守恒(结果保留三位小数)。

【答案】 BC DE 0.630 0.626

【解析】(1)由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度,故AC应在碰撞之前,DE应在碰撞之后.推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而AB碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度.

(2)由图可知,BC=10.50cm=0.1050m;DE=6.95cm=0.0695m;
碰前系统的动量即A的动量,则有

碰后的总动量为

练习册系列答案
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【题目】如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MNPQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨的右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好。现使金属棒以一定初速度向左运动,它先后通过位置ab后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度为B,金属棒通过ab处的速度分别为vavbab间的距离等于bc间的距离,导轨的电阻忽略不计。下列说法中正确的是(

A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为

B. 金属棒运动到b处时通过电阻的电流方向由N指向Q

C. 金属棒在ab过程与bc过程中通过电阻的电荷量相等

D. 金属棒在a处的速度va是其在b处速度vb

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【题目】如图甲所示,空间存在一范围足够大、方向垂直于竖直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电荷量为qq>0的粒子从坐标原点O沿xOy平面入射。不计粒子重力,重力加速度为g。

1若该粒子沿y轴负方向入射后,恰好能经过x轴上的Aa,0点,求粒子速度的大小。

2若该粒子以速度v沿y轴负方向入射的同时,一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出,二者经过时恰好相遇,求小球抛出点的纵坐标。

3如图乙所示,在此空间再加入沿y轴负方向、大小为E的匀强电场,让该粒子改为从O点静止释放,研究表明:粒子在xOy平面内将做周期性运动,其周期,且在任一时刻,粒子速度的水平分量与其所在位置的y轴坐标绝对值的关系为。若在粒子释放的同时,另有一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出,二者经过时间恰好相遇,求小球抛出点的纵坐标。

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【题目】如图所示,质量为5.0kg的小车以2.0m/s的速度在光滑的水平面上向左运动,小车上AD部分是表面粗糙的水平轨道,DC部分是四分之一光滑圆弧轨道,整个轨道都是由绝缘材料制成的,小车所在空间内有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场强度大小E50N/C,磁感应强度大小B2.0T.现有一质量为2.0kg、带负电且电荷量为0.10C的滑块以10m/s向右滑入小车,当滑块运动到D点时相对地面的速度为向右的5.0m/s,计算结果保留两位有效数字,求:

(1)滑块从AD的过程中,小车、滑块组成的系统损失的机械能.

(2)如果滑块刚过D点时对轨道的压力为76N,求圆弧轨道的半径r.

(3)当滑块通过D点时,立即撤去磁场,要使滑块不冲出圆弧轨道,求此圆弧的最小半径.

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【题目】质量为0.5 kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A5 m的位置B处是一面墙,如图所示,物块以v0=9 m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7 m/s,碰后以6 m/s的速度反向运动直至静止碰撞时间为0.05 s,g10 m/s2( )

A. 物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.12

B. 墙面对小物块的平均作用力的大小为130 N

C. 碰撞后物块还能向左运动的时间为2 s

D. 物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功为9 J

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【题目】20126161837分,执行我国首次载人交会对接任务的神舟九号载人飞船发射升空,在距地面343公里的近圆轨道上,与等待已久的天宫一号实现多次交会对接、分离,于62910时许成功返回地面,下列关于神舟九号天宫一号”的说法正确的是(  )

A. 若知道天宫一号的绕行周期,再利用引力常量,就可算出地球的质量

B. 在对接前,神舟九号轨道应稍低于天宫一号的轨道,然后让神舟九号加速追上天宫一号并与之对接

C. 在对接前,应让神舟九号天宫一号在同一轨道上绕地球做圆周运动,然后让神舟九号加速追上天宫一号并与之对接

D. 神舟九号返回地面时应在绕行轨道上先减速

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A. 此单摆的固有周期约为0.5 s

B. 此单摆的摆长约为lm

C. 若摆长增大,单摆的固有频率增大

D. 若把该单摆移到月球上,则在月球上该单摆的共振曲线的峰将向右移动

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A. 3.2×106J B. 1.04×107J C. 6.4×106J D. 5.36×107J

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