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【题目】如图所示,质量均为mAB两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁.今用水平力FB球向左推压弹簧,平衡后,弹性势能为EP突然将F撤去,以下说法正确的是(  )

A. 撤去F的瞬间,B球的速度为零,加速度为零

B. B球的速度为零,加速度大小为

C. A离开墙壁后,AB两球为系统动量守恒,机械能守恒

D. A离开墙壁后,弹簧弹性势能的最大值为EP/2

【答案】BD

【解析】突然撤去F瞬间,弹簧弹力不变,A球受力情况不变,加速度为零,B球水平方向只受弹力,而FFaB;选项A错误,B正确;之后,B开始在弹力作用下向右运动,弹簧第一次恢复原长前,A球总受到向左的弹力,恢复原长后,变为拉伸状态,A才离开墙壁,离开墙壁后,AB系统所受外力为零,故动量守恒,A、B、弹簧组成的系统机械能守恒,故选项C错;弹簧恢复到原长时:EP=mv02;当弹簧弹性势能最大时两者速度相等,则由动量守恒和系统机械能守恒可得:mv0=2mv;解得弹性势能最大是EP=EP/2,故选项D正确故选BD。

练习册系列答案
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【题目】如下图为嫦娥三号探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月球高度为处悬停(速度为0, 远小于月球半径);接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为 处的速度为 ,此后发动机关闭,探测器仅受重力下落至月面.已知探测器总质量为(不包括燃料),地球和月球的半径比为,质量比为,地球表面附近的重力加速度为,求:

(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小;

(2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能的变化。

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【题目】理论研究表明暗物质湮灭会产生大量高能正电子,所以在宇宙空间探测高能正电子是科学家发现暗物质的一种方法.如图为我国某研究小组为暗物质探测卫星设计的探测器截面图:开口宽为的正方形铝筒,下方区域I、Ⅱ为两相邻的方向相反的匀强磁场,区域Ⅲ为匀强电场,宽度都为d,磁感应强度都为B,电场强度经过较长时间,仪器能接收到平行铝筒射入的不同速率的正电子,其中部分正电子将打在介质MN上,其速度方向与MN的夹角为θ.已知正电子的质量为m,电量为+e,不考虑相对论效应及电荷间的相互作用.

(1)求能到达电场区域的正电子的最小速率;

(2)在区域Ⅱ和Ⅲ的分界线上宽度为的区域有正电子射入电场,求正电子的最大速率;

(3)某段时间内MN只记录到三种θ角,其中两种对应于上述最小速率和最大速率的正电子,还有一种θ的正切值为.为使这些正电子在MN上的落点区域不可能重叠,求L的最小值.

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【题目】某同学利用倾斜气垫导轨做验证机械能守恒定律的实验,实验装置如图1所示.其主要实验步骤如下:

a.用游标卡尺测量挡光条的宽度l,结果如图2所示;

b.读出导轨标尺的总长L0,并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H0

c.读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s

d.由静止释放滑块,从数字计时器(1中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t.

回答下列问题:

1由图2读出l________mm.

2________(选填没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M.

3多次改变光电门位置,即改变距离s,重复上述实验,作出s的变化图象,如图3所示,当已知量t0s0lH0和当地重力加速度g满足表达式=________时,可判断滑块下滑过程中机械能守恒.

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【题目】太空行走又称为出舱活动。狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱,只身进入太空的出舱活动。假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v,该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则( )

A. 航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进

B. 该航天员在太空的路程估计只有几米

C. 该航天员离地高度为

D. 该航天员的加速度为

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【题目】电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明。如图甲所示,虚线MN右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,一边长L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上,电阻为R,质量为mab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界。t0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是BB0kt(k为大于零的常数),空气阻力忽略不计。

(1)t0时刻,线框中感应电流的功率P

(2)若线框cd边穿出磁场时速度为v,求线框穿出磁场过程中,安培力对线框所做的功W及通过导线截面的电荷量q

(3)若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框,如图乙所示,在线框上加一质量为M的负载物,证明:载物线框匝数越多,t0时线框加速度越大。

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【题目】如图,在水平面上放置间距为L的平行金属导轨MN、PQ,导轨处平竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小随時间的变化规律为B=kt(k为常数,k>0)。M、N同接一阻值为R的电阻,质量为m的金属杆ab垂直导轨放置,与导轨接触良好,其接入轨道间的电阻为R,与轨道间的动摩擦因数为μ,Pb=Ma=L,(不计导轨电阻,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g),从t=0ab杆刚要运动的这段时间内( )

A. 通过电阻R的电流方向P→M

B. 回路的感应电流

C. 通过电阻R的电量

D. ab杆产生的热功率

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【题目】如图所示,甲球从O点以水平速度v1飞出,落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度v2飞出,落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点。两球质量均为m。若乙球落在B点时的速度大小为,与地面的夹角为60,且与地面发生弹性碰撞,不计碰撞时间和空气阻力,下列说法正确的是

A. O点到A点,甲、乙两球运动时间之比是

B. OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是

C. 设地面处势能为0,甲、乙两球在运动过程中的机械能之比为

D. 乙球在B点受到地面的冲量大小为

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【题目】如图所示,某人从同一位置O以不同的水平速度投出三枚飞镖ABC,最后都插在竖直墙壁上,它们与墙面的夹角分别为60°、45°、30°,图中飞镖的取向可认为是击中墙面时的速度方向,不计空气阻力。则下列说法正确的是(

A. 三只飞镖做平抛运动的初速度一定满足vA0>vB0>vC0

B. 插在墙上的三只飞镖的反向延长线一定交于同一点

C. 三只飞镖击中墙面的速度满足vA<vB<vC

D. 三只飞镖击中墙面的速度一定满足vA=vC>vB

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