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光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧面下端与水平面相切,圆弧半径为R=l m,一质量为m的小球以速度v0,向右运动冲上滑块。已知M=4m,g取l0m/s2,若小球刚好没跃出圆弧的上端。求:

① 小球的初速度v0是多少?

② 滑块获得的最大速度是多少?


解:①当小球上升到滑块上端时,小球与滑块水平方向速度相同,设为v1,根据水平方向动量守恒有:

因系统机械能守恒,所以根据机械能守恒定律有:

解得v0=5m/s

② 小球到达最高点以后又滑回,滑块又做加速运动,当小球离开滑块后滑块速度最大。研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程,根据动量守恒和动能守恒有:

         

 

解得


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科目:高中物理 来源: 题型:


在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。某同学连好的实物图如甲所示。

(1)在以下电流表中选择合适的一只是_____ ;

电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω);

电流表A2(量程600mA,内阻约0.5Ω);

电流表A3(量程100mA,内阻约3Ω)

(2)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好。但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为______ ;

(3)实验测得的部分数据如表,请在图乙所示的坐标纸上作出该元件的I--U图像;

电压U /V

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

2.40

电流I /A

0.02

0.05

0.12

0.20

0.31

0.44

(4)若将该灯泡与一个4Ω的定值电阻串联,直接接在电动势为2V内阻不计的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P =________W(保留两位有效数字)。

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如图所示,图甲中MN为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是金属板上的一点,P点与点电荷O之间的距离为r,几位同学想求出P点的电场强度大小,但发现问题很难。几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q,它们之间的距离为2d,虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是

A.方向沿P点和点电荷的连线向左,大小为      

B.方向沿P点和点电荷的连线向左, 大小为

C.方向垂直于金属板向左,大小为       

D.方向垂直于金属板向左,大小为

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如图所示,空间中的M、N处存在两个被固定的、等量同种正点电荷,在它们的连线上有A、B、C三点,已知MA=CN=NB,MA<NA.现有一正点电荷q,关于在电场中移动电荷q,下列说法中正确的是            (    )

A.沿半圆弧l将q从B点移到C点,电场力不做功

B.沿曲线r将q从B点移到C点,电场力做负功

C.沿曲线s将q从A点移到C点,电场力做正功

D.沿直线将q从A点移到B点,电场力做正功

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山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤,其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点,O为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m。开始时,质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发现小猴将受到伤害时,迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头,大猴抱起小猴跑到C点,抓住青藤的下端荡到右边石头的D点,此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)大猴子水平跳离的速度最小值

(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小

(3)荡起时,青藤对猴子的拉力大小

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图为某型号手持式封口机的照片,其机箱可提供高频交流电。使用时,只要将待封口的塑料罐拧上盖子,然后置于封口加热头的下方,按下电源开关l ~ 2s,盖子内层的铝箔瞬间产生高热,然后熔合在瓶口上,达到封口的效果。下列有关说法合理的是

    A.其封口加热头内部一定有电热丝

    B.其封口加热头内部一定有高频线圈.

    C.该机的主要工作原理是电磁感应

    D.铝箔产生高热的原因是热辐射

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2013年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,玉兔号巡视器顺利驶抵月球表面。如图所示是嫦娥三号探测器携玉兔号奔月过程中某阶段运动示意图,关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近,并将椭圆轨道在B处变轨进入半径为r的圆轨道Ⅰ,此时探测器绕月做圆周远动的周期为T。此后经多次变轨,“嫦蛾三号停泊在圆轨道Ⅱ上待机着陆。12 月11日,“嫦娥三号”从圆轨道Ⅱ上的D点实施变轨,进入椭圆轨道Ⅲ。由近月点C成功落月。探测器接触地面瞬间速度为竖直向下的v0,大于软着陆速度v1,,而月球上没有空气,探测器在月面实现软着陆非常困难。为此科学家们设计了多种缓冲装置。其中有一种叫电磁阻尼缓冲装置,其原理如图所示。主要部件为缓冲滑块K和绝缘光滑的缓冲轨道MN、PQ。探测器主体中还有超导线圈(图中未画出).能产生垂直于导轨平面的匀强磁场。导轨内的缓冲滑块由高强绝缘材料制成。滑块K上绕有闭合单匝矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,ab边长为L。当探测器接触地面时,滑块K立即停止运动,此后线圈与轨道间的磁场作用,使探测器做减速运动,从而实现缓冲。(已知:装置中除缓冲滑块(含线圈)外的质量为m,万有引力常量为G,月球表面的重力加速度为,g为地球表面重力加速度,不考虑由运动磁场产生的电场)

(1)试用上述信息求出月球的质量。

(2)试用上述信息求出月球的半径。

(3)为使探测器主体做减速运动,匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件。

(4)当磁感强度为B0时探测器可减速运动,若减速到v1的过程中通过线圈截面的电量为q.求该过程中线圈产生的焦耳热。

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某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动,某次测量卫星的轨道半径为r,后来变为,以EK1EK2表示卫星在这两个轨道上的动能,表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期,则(  )

A.Ek2<Ek1TT      B.Ek2<Ek1TT

C.Ek2>Ek1TT     D.Ek2>Ek1TT

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2013年12月11日,“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q成功落月,如图所示。关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是(    )

A.沿轨道Ⅰ运动至P时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ

B.沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期[

C.沿轨道Ⅱ运行时,在P点的加速度大于在Q点的加速度

D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做负功

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