【題目】如圖甲,水平面以O點為界,左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。足夠長木板A左端恰在O點,右端疊放著物塊B。物塊C和D間夾著一根被壓縮的輕彈簧,并用細線鎖定,兩者以共同速度v0=6m/s向右運動,在物塊C到達O之前突然燒斷細線,C和彈簧分離后,某時與A碰撞并粘連(碰撞時間極短)。此后,AC及B的速度圖象如圖乙,已知A、B、C、D的質(zhì)量相等,且A、C與粗糙面的動摩擦因數(shù)相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度g=10m/s2,求:
(1)C與彈簧分離后D的速度vD;
(2)A與間B動摩擦因數(shù)μ1及A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2;
(3)最終B離A右端的距離。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】解:(1)設(shè)各物體的質(zhì)量為m
由圖可知,AC一起運動的初速度為
設(shè)C與A碰前瞬間的速度為,則
彈簧解鎖過程動量守恒:
解得,分離后D的速度
(2)由圖,對B:則有(其中,)
解得
AC整體減速運動的大。
解得
(3)AC在碰后1s內(nèi)的位移
B在這1s的位移
假設(shè)第1s后A、B、C三者相對靜止,一起減速,則它們的加速度大。
對B:
這說明假設(shè)不成立,A、C的加速度較大,應(yīng)是:
第1s后,B減速運動的加速度大小不變,其位移有
而對AC整體:
即AB繼續(xù)運動的位移大小分別為:
故最終,B離A右端的距離為
由以上各式并代入數(shù)據(jù)得:
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【題目】如圖甲為一列簡諧橫波在t = 0時刻的波形圖,圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x = 2 m處的質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象。下列說法正確的是_________。
A.這列波的波長是4 m
B.這列波的傳播速度是20 m/s
C.經(jīng)過0.15 s,質(zhì)點P沿x軸的正方向傳播了3 m
D.t = 0.1 s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向
E.t = 0.35 s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距平衡位置的距離
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【題目】如圖甲所示,等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷的以速度v0射入P1和P2兩極間的勻強磁場中,由于在線圈A中加入變化的磁場,導(dǎo)線ab和導(dǎo)線cd在0~2s內(nèi)相互排斥,2~4s內(nèi)相互吸引,規(guī)定向左為磁感應(yīng)起那個度B的正方向,線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖像可能是圖乙中的
A. B.
C. D.
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【題目】如圖,從S處發(fā)出的電子經(jīng)加速電壓U加速后垂直進入相互垂直的勻強電場和勻強磁場中,發(fā)現(xiàn)電子向下極板偏轉(zhuǎn).設(shè)兩極板間電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B.欲使電子沿直線從電場和磁場區(qū)域通過,只采取下列措施,其中可行的是
A. 適當(dāng)減小電場強度E
B. 適當(dāng)減小磁感應(yīng)強度B
C. 適當(dāng)增大加速電壓U
D. 適當(dāng)增大加速電場極板之間的距離
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【題目】如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點,BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,輕彈簧下端固定,上端恰好與管口D端齊平.質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑,進入管口C端時與管壁間恰好無作用力,通過CD后壓縮彈簧,在壓縮彈簧過程中速度最大時彈簧的彈性勢能為Ep,已知小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.求:
(1)小球達到B點時的速度大小vB;
(2)水平面BC的長度s;
(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm.
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【題目】如圖所示,空間中有兩個固定的等量正點電荷,兩電荷的連線處于水平方向,O為連線的中點,P、M為連線的中垂線上的兩點,且PO=OM=h,F(xiàn)將一帶負電的小球從P點靜止釋放,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A. 從P到O的過程中,小球的電勢能一直增大
B. 從P到O的過程中,小球的加速度一直增大
C. 從O到M的過程中,小球的機械能先增大后減小
D. 到達M點時,小球的速度為
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【題目】如圖所示,MN兩側(cè)均有垂直紙面向里的勻強磁場,MN左側(cè)磁感應(yīng)強度大小為B1,右側(cè)磁感應(yīng)強度大小為B2,有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,自P點開始以速度v0向左垂直MN射入磁場中,當(dāng)離子第二次穿過磁場邊界時,與邊界的交點Q位于P點上方,PQ之間的距離為 。不計離子重力,下列說法正確的是( )
A. B2= B1
B. B2= B1
C. 離子從開始運動到第一次到達Q點所用時間為
D. 離子從開始運動到第一次到達Q點所用時間為
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【題目】用如圖甲所示的實驗裝置測量物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)。安裝好實驗裝置,調(diào)節(jié)定滑輪的高度確保細線與桌面平行。接通電源,由靜止釋放鉤碼,得出記錄物塊運動的紙帶如圖乙所示,A、B、C、D、E為選出的計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未標(biāo)出。打點計時器所用電源的頻率為50Hz。
(1)根據(jù)圖乙所給數(shù)據(jù)計算可得,物塊運動的加速度為a=______________m/s2,打D點時物塊的速度為v=______________m/s;(計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(2)實驗中測得,物塊的質(zhì)量為M,加速度為a,鉤碼的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不考慮空氣阻力和紙帶與打點計時器間的摩擦,則物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)表達式為μ=______________。(用題中字母表示)
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【題目】如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器.速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強度為B0的勻強磁場.下列表述正確的是( )
A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B. 速度選擇中的磁場方向垂直紙面向里
C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于
D. 粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子的荷質(zhì)比越小
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