【题目】质量m=1kg的小球从高h1=20m处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度h2=5m,小球与软垫接触的时间t=1s,不计空气阻力,g=10m2/s ,以竖直向下为正方向,求:
(1)小球与软垫接触前后的动量改变量。
(2)接触过程中软垫对小球的平均作用力大小。
【答案】(1)动量改变量的大小为,方向竖直向上。(2)40N
【解析】
(1)据动能定理求出小球与软垫接触前后的速度,进而求出小球与软垫接触前后的动量改变量;(2)对小球与软垫接触过程,应用动量定理求出接触过程中软垫对小球的平均作用力。
(1)小球从开始下落到接触软垫过程,由动能定理可得:,解得:小球与软垫接触前速度,方向竖直向下。
小球反弹上升过程,由动能定理得:,解得:小球与软垫接触后速度,方向竖直向上。
以竖直向下为正方向,则
小球与软垫接触前后的动量改变量
即动量改变量的大小为,方向竖直向上。
(2) 以竖直向下为正方向,对接触过程中小球应用动量定理得:
代入数据解得:软垫对小球的平均作用力大小
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【题目】(10分)如图所示,用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋,绳AC和BC与天花板的夹角分别为60°和30°。现缓慢往沙袋中注入沙子。重力加速度g取10m/s2。
(1)当注入沙袋中沙子的质量m=10kg时,求绳AC和BC上的拉力大小FAC和FBC。
(2)若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断
裂,求注入沙袋中沙子质量的最大值M。
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【题目】(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有(______),通过计算得到的有(______)
A.重锤的质量 B.重力加速度
C.重锤下落的高度 D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,有如下可供选择的实验器材:
(1)其中不必要的器材是(______)
A.铁架台
B.电磁打点计时器以及复写纸
C.纸带
D.低压直流电源
E.天平
F.秒表
G.导线
H.开关
(2)上面还缺少的器材是(______)
I.低压交流电源
J.220V交流电源
K.刻度尺
L.重物
M.量角器
(3)如图中甲、乙两图都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的装置示意图,已知该打点计时器的打点频率为50 Hz.
a.这两图相比较,______(填“甲”或者“乙”)装置较好?
b.图中的丙图是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带,如果1、2两点之间距离约等于2 mm,可以说明1点的速度等于_________.
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【题目】一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中,由于发生衰变而形成如图所示的两个圆形径迹,则 ( )
A. 反冲核沿大圆做逆时针方向的运动
B. 沿大圆和小圆运动的粒子周期相同
C. 该原子核发生了α衰变
D. 该原子核发生了β衰变
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【题目】一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,经时间t,速度达到v,立即车做匀减速直线运动,又经过时间2t停下,汽车在加速阶段与在减速阶段:①速度变化量相同,②加速度的大小相等,③位移的方向相同,④从启动到停下来的平均速度为0.这四种说法中正确的是( )
A. ①② B. ①③④ C. ③ D. ①④
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【题目】在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变.放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。用m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。
(1)写出α衰变的实质方程,放射性原子核用表示,新核的元素符号用Y表示,写出该放射性原子核α衰变的核反应方程。
(2)设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损Δm。
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【题目】科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段,在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的质点,还需要运用科学的方法,理想实验有时更能深刻第反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示:
①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,将滚上另一个斜面;
②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球会沿水平面做持续的匀速运动,对这个实验分析,我们可以得到的最直接结论是( )
A. 小球的运动状态不需要外力来维持
B. 小球的加速度和所受合外力成正比
C. 小球受到的力一定是,质量越大,它的加速度越小
D. 自然界的一切物体都具有惯性
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【题目】物体甲的速度-时间图象和物体乙的位移-时间图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是( )
A. 甲在0~4 s时间内通过的总路程为12 m
B. 甲在0~4 s时间内有往返运动,位移为零
C. 乙在t=2 s时速度方向发生改变,与初速度方向相反
D. 乙在0~4 s时间内通过的位移为零
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【题目】“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针Pl和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时,应使_________(选填选项前的字母)。
A. P3只挡住Pl的像
B. P4只挡住P2的像
C. P3同时挡住Pl、P2的像
D. P4同时挡住Pl、P2、P3的像
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