【題目】如圖所示,“冰雪游樂場”滑道O點的左邊為水平滑道,右邊為高度h=3.2m的曲面滑道,左右兩邊的滑道在O點平滑連接。小孩乘坐冰車由靜止開始從滑道頂端出發(fā),經過O點后與處于靜止狀態(tài)的家長所坐的冰車發(fā)生碰撞,碰撞后小孩及其冰車恰好停止運動。已知小孩和冰車的總質量m=30kg,家長和冰車的總質量為M= 60kg,人與冰車均可視為質點,不計一切摩擦阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小孩乘坐冰車經過O點時的速度大;
(2)碰撞后家長和冰車共同運動的速度大;
(3)碰撞過程中小孩和家長(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)損失的機械能。
【答案】(1)8m/s (2)4.0m/s (3)480J
【解析】試題分析:小孩乘坐冰車由曲面下滑的過程,只有重力做功,其機械能守恒,由機械能守恒定律求小孩乘坐冰車經過O點時的速度大小;對于碰撞過程,小孩和家長(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律求碰撞后家長和冰車共同運動的速度大;碰撞過程中小孩和家長(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)損失的機械能等于碰撞前后機械能的差,由能量守恒定律求解。
(1)設小孩經過O點時的速度大小為v0,由機械能守恒定律有:
代入數據解得:
(2)碰撞過程中小孩和家長(包括各自冰車)組成的系統(tǒng)動量守恒,設碰撞后家長的速度大小為v1,則mv0=Mv1
解得:v1=mv0/M=4.0m/s
(3)設系統(tǒng)損失的機械能為ΔE,則:
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根金屬平行導軌和放在水平面上,左端向上彎曲且光滑,導軌間距為,電阻不計.水平段導軌所處空間有兩個有界勻強磁場,相距一段距離不重疊,磁場Ⅰ左邊界在水平段導軌的最左端,磁感強度大小為,方向豎直向上;磁場Ⅱ的磁感應強度大小為,方向豎直向下.質量均為、電阻均為的金屬棒和垂直導軌放置在其上,金屬棒置于磁場Ⅱ的右邊界處.現(xiàn)將金屬棒從彎曲導軌上某一高處由靜止釋放,使其沿導軌運動.設兩金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好.
(1)若水平段導軌粗糙,兩金屬棒與水平段導軌間的最大摩擦力均為,將金屬棒從距水平面高度處由靜止釋放.求:
①金屬棒剛進入磁場Ⅰ時,通過金屬棒的電流大;
②若金屬棒在磁場Ⅰ內運動過程中,金屬棒能在導軌上保持靜止,通過計算分析金屬棒釋放時的高度應滿足的條件;
(2)若水平段導軌是光滑的,將金屬棒仍從高度處由靜止釋放,使其進入磁場Ⅰ.設兩磁場區(qū)域足夠大,求金屬棒在磁場Ⅰ內運動過程中,金屬棒中可能產生焦耳熱的最大值.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】摩天輪懸掛座艙,乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動。下列敘述正確的是( )
A. 摩天輪轉動過程中,乘客的動量保持不變
B. 在最高點,乘客重力大于座椅對他的支持力
C. 摩天輪轉動一周的過程中,乘客重力的沖量為零
D. 摩天輪轉動過程中,乘客重力的瞬時功率保持不變
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,電源電動勢為E,電源內阻為r,串聯(lián)的固定電阻為R2,滑動變阻器的總電阻為R1,電阻大小關系為R1=R2=r,則在滑動觸頭從a端移動到b端的過程中,下列描述中正確的是
A. 電路中的總電流先增大后減小
B. 電路的路端電壓先增大后減小
C. 電源的輸出功率先增大后減小
D. 滑動變阻器R1上消耗的功率先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直方向的磁感應強度為B的勻強磁場中,金屬框架ABCD固定在水平面內,AB與CD平行且足夠長,BC與CD間的夾角為θ(θ<90°),不計金屬框架的電阻.光滑導體棒EF(垂直于CD)在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動,導體棒在滑動過程中始終保持與導軌良好接觸,經過C點瞬間作為計時起點,下列關于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“科學革命引發(fā)了觀念形態(tài)的革命:宗教神秘主義的面紗和覆蓋真相的無知之幕被理性之手撩開一角,傳統(tǒng)的權威受到撼動,人類第一次從對自然恐懼的陰影下走出來,重新審視自身的價值和能力。”此處“科學革命”的代表人物是( )
A. 牛頓 B. 達爾文 C. 愛因斯坦 D. 普朗克
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平光滑地面上有A、B兩個木塊,A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上,用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止狀態(tài)。若突然撤去力F,則下列說法中正確的是
A. 木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機械能也守恒
B. 木塊A離開墻壁前,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機械能守恒
C. 木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒,機械能也守恒
D. 木塊A離開墻壁后,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒,但機械能守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】A、B兩船質量均為M,都靜止在平靜的水面上,現(xiàn)A船中質量為M/2的人,以對地的水平速度v從A船跳到B船,再從B船跳到A船,……經n次跳躍后(水的阻力不計)下列說法錯誤的是( )
A. A、B兩船(包括人)的動量大小之比總是1:1
B. A、B兩船(包括人)的速度大小之比總是1:1
C. 若n為奇數,A、B兩船(包括人)的速度大小之比為3:2
D. 若n為偶數,A、B兩船(包括人)的速度大小之比為2:3
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質量M=3.5kg的小車靜止于光滑水平面上靠近桌子處,其上表面與水平桌面相平,小車長L=1.2m,其左端放有一質量為0.5kg的滑塊Q。水平放置的輕彈簧左端固定,質量為1kg的小物塊P置于桌面上的A點并與彈簧的右端接觸。此時彈簧處于原長,現(xiàn)用水平向左的推力將P緩慢推至B點(彈簧仍在彈性限度內)時,推力做的功為WF=6J,撤去推力后,P沿桌面滑到小車上并與Q相碰,最后Q停在小車的右端,P停在距小車左端0.5m處。已知AB間距L1=5cm,A點離桌子邊沿C點距離L2=90cm,P與桌面間動摩擦因數,P、Q與小車表面間動摩擦因數。(g=10m/s2)求:
(1)P到達C點時的速度 vC。
(2)P與Q碰撞后瞬間Q的速度大小。
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