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【题目】(20分)如图所示,在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板,挡板间距离足够长,有一质量为M,长为L的长木板靠在左侧挡板处,另有一质量为m的小物块(可视为质点),放置在长木板的左端,已知小物块与长木板间的动摩擦因数为μ,且M>m。现使小物块和长木板以共同速度v0向右运动,设长木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失。试求:
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(1)将要发生第二次碰撞时,若小物块仍未从长木板上落下,则它应距长木板左端多远
(2)为使小物块不从长木板上落下,板长L应满足什么条件
(3)若满足(2)中条件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s, 试计算整个系统从开始到刚要发生第四次碰撞前损失的机械能。(计算结果小数点后保留一位)
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【题目】如图所示,在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3,中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,其中木块1被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运动,三个木块均处于平衡状态。则下列结论正确的是( )
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A.2、3两木块之间的距离等于![]()
B.2、3两木块之间的距离等于![]()
C.1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离
D.如果传送带突然加速,相邻两木块之间的距离不变
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【题目】如图所示,竖直平面内的
圆弧形管道半径略大于小球半径,管道的AB部分光滑,BC(C为管道的最高点)部分粗糙,管道中心到圆心O的距离为R,A、O两点等高,AE为水平面,B点在O点的正下方,质量为m的小球(视为质点)自A点正上方距离A点高度为3R处由静止释放,并从A点进入管道,然后经C点落在水平面AE上到A点距离为R的D点。空气阻力不计,重力加速度大小为g。求:
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(1)小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小F;
(2)小球从B点运动到C点的过程中,由于摩擦产生的热量Q。
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【题目】如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是
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A. 绳的右端上移到b′,绳子拉力变小`
B. 将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C. 绳的两端高度差越小,绳子拉力越大
D. 若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
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【题目】如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道。质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两轴之间的距离l=4.5m。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞,第一次碰撞前,物块A静止。取g=10m/s2。求:
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(1)物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力;
(2)物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B经第一次与物块A碰撞后在传送带上运动的总时间。
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【题目】如图甲所示,长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置,ab为两板的中心线,一个带电粒子以速度v0从a点水平射入,沿直线从b点射出,若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上,欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出,求:
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(1)交变电压的周期T应满足什么条件?
(2)粒子从a点入金属板的时刻应满足什么条件?
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【题目】图甲所示为实验小组的同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。伸长可忽略的细线一端固定于铁架台上O点,另一端系一小钢球。在O点正下方P点处固定一枚锋利的刀片,刀片的刀刃与悬线的摆动方向斜交,因而能将下摆的细线瞬间割断,使下摆的小球水平抛出。Q点为小球竖直悬挂时上端点的位置,O′点是O点在地面上的竖直投影点,S为小球落地点。实验时,将小球拉至与O点等高处由静止开始释放,然后进行相关测量后计算验证。完成以下填空:
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(1)用游标卡尺测量钢球直径如图乙所示,钢球直径d=_________mm;
(2)测得细线O点到Q点的长度为l,O′Q间高度为h,O′S间距离为x。本实验所需验证的表达式为________________;
(3)本实验造成误差的原因众多,试任意说出一个除空气阻力外的其他原因:_____________;
(4)有同学说,为减小空气阻力的影响,所选钢球应尽量小。对他的说法,请简要说出你的观点:____________________________。
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【题目】某同学用图甲所示装置通过大小相同的A、B两小球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽末端,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。
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(1)安装器材时要注意:固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿_________方向。
(2)小球A的质量m1与小球B的质量m2应满足的关系是m1_________ m2(填“>”“<”或“=”)
(3)某次实验中,得出小球的落点情况如图乙所示(单位:cm),P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心)。若本次实验的数据很好地验证了动量守恒定律,则入射小球和被碰小球的质量之比m1:m2 _________。
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【题目】有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x—t图像如图①所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v—t图像如图②所示.根据图像做出的以下判断中正确的是( )
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A. 物体A和B均做匀加速直线运动,且A的加速度比B更大
B. 在0~3s的时间内,物体A运动的位移为10m
C. t=3s时,物体C追上物体D
D. t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距
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【题目】物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时,设计实验装置如图。实验器材:
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打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。
实验步骤:
(1)将打点计时器固定在长木板上,把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。
(2)将细线一端与小车相连跨过定滑轮,让细线自由下垂。
(3)将长木板左端适当垫高,平衡小车摩擦力。
(4)在细线右端挂上沙桶,并在沙桶中放入适当细沙。由静止释放小车。
(5)从复几次,选择合适的纸带,记录数据。
数据记录:
该同学某次实验时称得小车的质量
、沙桶及沙的质量
同时选取了一条比较理想的纸带如图,O点为打点计时器打下的第一个点,每5个点选一个计数点分别为A、B、C、D、E、F、G,利用刻度尺测量了各计数点到O点的长度,并填入下表。
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计数点 | A | B | C | D | E | F | G |
距离s/cm | 1.13 | 2.01 | 3.13 | 4.49 | 6.14 | 8.02 | 10.12 |
速度v/(m/s) | 0.100 | 0.124 | 0.175 | 0.199 |
(1)在实验步骤3中,如何判断小车所受摩擦力是否平衡:______。
(2)在实验步骤4中,为了让细线拉力近视为小车所受合外力,则小车的质量M与沙桶及沙的质量m关系必须满足:m ________ M(填“远大于”、“远小于”)。
(3)请计算出计数点D的速度
_____(保留三位小数),完善表格;
(4)为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系,请利用表格数据在如图中以小车运动距离s为横轴,选择____为纵轴并描出一条通过原点的直线。
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(5)如果该直线的斜率等于:_____(保留两位小数)则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。
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