如圖所示,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平導軌上,彈簧處在原長狀態(tài);瑝KA從半徑為R的光滑圓弧槽無初速滑下,從P點滑上水平導軌,當A滑過距離sl=R時,與B相碰,碰撞時間極短,碰后A、B緊貼在一起運動,但互不粘連.最后A恰好返回出發(fā)點P并停止.在A,B壓縮彈簧過程始終未超過彈簧的彈性限度。已知滑塊A和B質量均為m(A、B可視為質點),且與導軌的滑動摩擦因數都為=0.1,重力加速度為g,試求:
(1)滑塊A從圓弧滑到P點時對導軌的壓力,
(2)A、B碰后瞬間滑塊A的速度,
(3)運動過程中彈簧最大形變量S2
解:(1)設滑塊A到達P點的速度為v0
由機械能守恒得: ① (2分)
在P點有:N-mg= ② (2分)
聯(lián)立①②式得 N=3mg ③ (1分)
由牛頓第三定律可知:
滑塊A對導軌的壓力 ④ (1分)
(2)A剛接觸B時速度為v1(碰前),A運動 s1過程由動能定理得,
⑤ (2分)
碰撞過程中動量守恒,令碰后瞬間A、B共同運動的速度為v2,則有
m v1 =2m v2 ⑥ (2分)
解得v2= ⑦ (2分)
(3)設A、B在彈簧碰后恢復到原長時, 共同速度為v3,在這過程中,由動能定理,有
⑧ (2分)
后A、B開始分離,A單獨向右滑到P點停下,由動能定理有
⑨ (2分)
解得 s2=0.625R ⑩ (2分)
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下列說法正確的是__________。(填正確答案標號。選對1個得3分,選對2個得4分,選對3個得6分。每錯選1個扣3分,最低得分為0分)
A.Th核發(fā)生一次α衰變時,新核與原來的原子核相比,中子數減少了4
B.太陽輻射的能量主要來自太陽內部的熱核反應
C.若使放射性物質的溫度升高,其半衰期可能變小
D.用14eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子,可使其電離
E.光電管是基于光電效應的光電轉換器件,可使光信號轉換成電信號
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2013年12月2日1時30分,我國成功發(fā)射了“嫦娥三號”探月衛(wèi)星,12月6日17時47分順利進入環(huán)月軌道.若該衛(wèi)星在地球、月球表面的重力分別為G1、G2,已知地球半徑為R1,月球半徑為R2,地球表面處的重力加速度為g,則
A.月球表面處的重力加速度為
B.月球與地球的質量之比為
C.衛(wèi)星沿近月球表面軌道上做勻速圓周運動的周期為2π
D.月球與地球的第一宇宙速度之比為
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物理學中的許多規(guī)律是通過實驗發(fā)現的,以下說法不符合史實的是
A.法拉第通過實驗發(fā)現了電磁感應定律
B.奧斯特通過實驗發(fā)現了電流能產生磁場
C.牛頓首先通過扭秤實驗發(fā)現了萬有引力定律
D.伽俐略通過斜面理想實驗發(fā)現了物體的運動不需要力來維持
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如圖所示是一場強大小為E的勻強電場,現將一電子從A點移動到a點.已知電子的帶電量為e,AB間距離為d,AB連線與電場線成37°角,則可知
A、A點的電勢小于B點電勢
B、電場力做功為W=eEdcos37°
C. A、B兩點的電勢差為UAB=Ed cos37°
D.電子的電勢能增大
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某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0 ,輸電電壓為U,輸電導線的總電阻為R ,則下列說法正確的是
A.輸電線上的電流為 B.輸電線上的電流為
C.輸電線上損失的功率為 D.輸電線上損失的功率為
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如圖,兩根足夠長平行光滑的金屬導軌相距為l,導軌與水平面夾角為θ,并處于磁感應強度為B2、方向垂直導軌平面向下的勻強磁場中。兩金屬導軌的上端與阻值為R的燈泡連接,并連接水平放置、長和寬都為d的平行金屬板,板內存在垂直紙面向里的磁感應強度為B1的勻強磁場。長為l的金屬棒ab垂直于金屬導軌,且始終與導軌接觸良好。當金屬棒固定不動時,質量為m、電荷量為q的粒子流沿中線射入金屬板內,恰好在金屬板的左下邊沿穿出。粒子重力不計,重力加速度為g,導軌和金屬棒的電阻不計。
(1) 粒子流帶何種電荷,速度多大?
(2) 現將金屬棒由靜止釋放,待棒沿導軌勻速下滑后,粒子流水平通過,求金屬棒質量M。
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如圖,為某種透明材料做成的三棱鏡橫截面,其形狀是邊長為a的等邊三角形,現用一束寬度為a的單色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到該三棱鏡的AB及AC面上,結果所有從AB、AC面入射的光線進入后恰好全部直接到達BC面。試求:
(i)該材料對此平行光束的折射率;
(ii)這些到達BC面的光線從BC面折射而出后,如果照射到一塊平行于BC面的屏上形成光斑,則當屏到BC面的距離d滿足什么條件時,此光斑分為兩塊?
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用如圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。圖中給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數點間還有4個點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示。已知電源的頻率為50Hz,m1=50g,m2=150g,g=9.8 m/s2,則(所有結果均保留三位有效數字)
①在紙帶上打下計數點5時的速度v5= m/s;
②在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk= J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp= J。
③在打點0~6過程中,m2運動平均加速度的大小 m/s2
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