【題目】如圖所示,固定在水平面上傾角的光滑斜面底端有一垂直于斜面的擋板,可看成質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B、C質(zhì)量均為m=2.5kg,物塊B、C通過一勁度系數(shù)k=72N/m的輕質(zhì)彈簧相連,初始時(shí),物塊C靠在擋板上,物塊B、C處于靜止?fàn)顟B(tài),物塊A以初速度v0沿光滑的水平面進(jìn)入豎直面內(nèi)與水平面相切于E點(diǎn)、半徑R=1.2m的光滑固定半圓形軌道。當(dāng)物塊A到達(dá)軌道的最高點(diǎn)D時(shí),對(duì)軌道的壓力大小為,物塊A離開D點(diǎn)后,恰好無碰撞地由P點(diǎn)滑上斜面,繼續(xù)運(yùn)動(dòng)后與靜止于Q點(diǎn)的物塊B相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后物塊A、B粘在一起,已知不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物塊A的初速度v0的大;
(2)物塊A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大。
(3)設(shè)從物塊A、B粘在一起到物塊C恰好離開擋板這一過程經(jīng)歷了時(shí)間t,若t=1s,則這一過程中彈簧對(duì)物塊C的沖量大小I為多少?(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)當(dāng)物塊A到達(dá)D點(diǎn)時(shí),對(duì)物塊A受力分析有
,解得
物塊A從開始運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得
解得
(2)當(dāng)物塊A離開D點(diǎn)后,物塊A做平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度沿斜面向下
則
從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得
解得
從物塊A與物塊B相碰到碰撞結(jié)束這一過程,由動(dòng)量守恒定律得
解得
(3)設(shè)在碰撞前彈簧的壓縮量為x1,受力分析得
kx1=mgsin37°,可得
當(dāng)物塊C恰好離開擋板時(shí),彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),設(shè)伸長(zhǎng)量為x2,對(duì)物塊C受力分析得
,可得
從物塊A、B碰撞完到物塊C恰好離開擋板,設(shè)此時(shí)物塊A、B的共同速度為v1,以物塊A、B為研究對(duì)象,此過程彈簧的彈力做功為零,由動(dòng)能定理得
解得
從物塊A、B碰撞完到物塊C恰好離開擋板,設(shè)彈簧對(duì)物塊A、B的沖量為,規(guī)定沿斜面向上為正方向,由動(dòng)量定理得
此過程彈簧對(duì)物塊C的沖量大小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用細(xì)管連接A、B兩個(gè)絕熱的氣缸,細(xì)管中有一可以自由移動(dòng)的絕熱活塞M,細(xì)管容積不計(jì)。A、B中分別裝有完全相同的理想氣體,初態(tài)的體積均為V1=1.0×10-2m3,壓強(qiáng)均為p1=1.0×105Pa,溫度和環(huán)境溫度相同且均為t1=27,A 中導(dǎo)熱活塞N 的橫截面積SA=500cm2。現(xiàn)緩緩加熱B中氣體,保持A氣體的溫度不變,同時(shí)給N 施加水平向右的推力,使活塞M的位置始終保持不變。穩(wěn)定時(shí),推力F 103 N,外界大氣壓p0=1.0×105Pa,不計(jì)活塞與缸壁間的摩擦。求:
(1)A中氣體的壓強(qiáng);
(2)活塞N向右移動(dòng)的距離;
(3)B 中氣體的溫度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】可視為質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩遙控電動(dòng)玩具車質(zhì)量均為m=0.5kg,甲車的額定功率P1=0.75W,乙車的額定功率P2=0.5W,F(xiàn)讓兩車并排靜止在平直路面的同一起跑線處,t=0時(shí)兩車同時(shí)啟動(dòng),甲車先做勻加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到額定功率后保持功率不變;乙車以額定功率啟動(dòng),達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)甲車達(dá)到最大速度時(shí)兩車同時(shí)撤去牽引力,最后停止運(yùn)動(dòng)。圖中給出了甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)過程中的部分v-t圖線,已知兩車均做直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均恒為0.1mg,重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是
A.兩車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間相同
B.2s時(shí)兩車牽引力的瞬時(shí)功率相同
C.出發(fā)后兩車只相遇一次
D.0~4.25s內(nèi)兩車牽引力的平均功率相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說法中正確的是
A. 在某電源的電路中,每通過2C的電荷量,電源提供的電能是4J,那么這個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)是0.5V
B. 電動(dòng)勢(shì)就是電源兩極間的電壓
C. 電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路無關(guān)
D. 電源的電動(dòng)勢(shì)越大,電源所能提供的電能就越多
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,豎立在水平面上的輕彈簧下端固定,將一個(gè)小球放在彈簧頂端(球與彈簧不連接),用力向下壓球使彈簧被壓縮,松手后小球被彈起,脫離彈簧后小球還能繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)直到速度為零。從小球開始運(yùn)動(dòng)到第一次上升至最高點(diǎn)的過程中,下列描述正確的是( 。
A.在脫離彈簧前小球的合力始終豎直向上
B.在脫離彈簧前小球的合力先減小后增大
C.在小球重力與彈簧彈力等大的瞬間,小球速度達(dá)到最大值
D.小球在離開彈簧的一瞬間彈簧彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,小球速度達(dá)到最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)經(jīng)B、C運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示.分析圖象后,下列說法正確的是
A. B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)一定都為零
B. A處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C處的電場(chǎng)強(qiáng)度
C. 粒子在A處的電勢(shì)能小于在C處的電勢(shì)能
D. A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差大于B、D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))從固定的半球形金屬球殼的最高點(diǎn)由靜止沿球殼下滑,物塊通過球殼最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為。球殼的半徑為,其兩端的最高點(diǎn)在同一水平線上,物塊與球殼間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度大小為。下列說法正確的是
A. 物塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),受到的摩擦力大小為
B. 物塊通過球殼最低點(diǎn)時(shí),對(duì)球殼的壓力大小為
C. 從剛釋放至運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,物塊減少的機(jī)械能為
D. 物塊通過球殼最低點(diǎn)時(shí)所受重力做功的功率為
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【題目】放在水平地面上的一物體,受到方向不變的水平推力F的作用,力F與時(shí)間t的關(guān)系和物體速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是( 。
A.物體與地面間的摩擦因數(shù)為0.2B.物體與地面間的摩擦因數(shù)為0.4
C.9s內(nèi),力F做的功是18JD.3~6s和6~9s兩段時(shí)間內(nèi)摩擦力的平均功率相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為θ的傾斜平行直軌道與豎直面內(nèi)的平行圓形軌道平滑對(duì)接,軌道之間距離為L,圓形軌道的半徑為r,在傾斜平行軌道上半部分處有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,圓形軌道末端接有一阻值為R的電阻。質(zhì)量分布均勻且為m的金屬棒a從距軌道最低點(diǎn)C高度為H處靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)的速度大小,恰好與放在此處質(zhì)量分布均勻的金屬棒b發(fā)生碰撞,碰后粘在一起。金屬棒a、b電阻都是R且直徑相對(duì)圓形軌道半徑r忽略不計(jì),軌道電阻不計(jì),不計(jì)一切摩擦,求:
(1)金屬棒中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em;
(2)金屬棒下滑過程中整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量Q;
(3)若碰后金屬棒a、b不脫離軌道,求金屬棒b的質(zhì)量的取值范圍。
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