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如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=...

manfen5.com 满分网如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求
(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?
(2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?
(1)当弹簧恢复过程中,A、B物体动量守恒,且减少的弹性势能完全转化为两物体的动能.列出两组方程,从而求出两个未知量,即为A、B物体的速度大小. (2)当弹簧第二次被压缩时,A和B、C组成的系统动量守恒,机械能守恒,从而由这两个守恒定律可列出两组方程,同样可求出结果. 【解析】 (1)弹簧刚好恢复原长时,A和B物块速度的大小分别为υA、υB. 由动量守恒定律有:0=mAυA-mBυB 此过程机械能守恒有:Ep=mAυA2+mBυB2 代入Ep=108J,解得:υA=6m/s,υB=12m/s,A的速度向右,B的速度向左. (2)C与B碰撞时,C、B组成的系统动量守恒,设碰后B、C粘连时速度为υ′,则有: mBυB-mCυC=(mB+mC)υ′,代入数据得υ′=4m/s,υ′的方向向左. 此后A和B、C组成的系统动量守恒,机械能守恒,当弹簧第二次压缩最短时,弹簧具有的弹性势能最大,设为Ep′,且此时A与B、C三者有相同的速度,设为υ,则有: 动量守恒:mAυA-(mB+mC)υ′=(mA+mB+mC)υ, 代入数据得υ=1m/s,υ的方向向右. 机械能守恒:mAυA2+(mB+mC)υ′2=Ep′+(mA+mB+mC)υ2, 代入数据得E′p=50J. 答:(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A的速度为6m/s,B物块速度大小12m/s. (2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为50J.
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考点分析:
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下列说法中正确的是:______
A.某放射性元素经过19天后,余下的该元素的质量为原来的manfen5.com 满分网,则该元素的半衰期为3.8天
B.α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构
C.对放射性物质施加压力,其半衰期将减少
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(1)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻t=0的图象如图1所示,经过△t=1.2s的时间,这列波恰好第三次重复出现图示的波形.根据以上信息,可以确定的是______
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A.该列波的传播速度
B.△t=1.2s时间内质元P经过的路程
C.t=0.6s时刻质元P的速度方向
D.t=0.6s时刻的波形
E.t=0.7s时刻质元P的位置
(2)如图2所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE⊥BD,DB⊥CB,∠DAE=30°,∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)
(1)这束入射光线的入射角多大?
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(2)求带电粒子从A点运动到B点的时间.
(3)若粒子在A点可以沿任意方向垂直磁场进入,并使速度大小增为2v,则粒子在磁场里运动的最长时间.为多少?

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十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源,改善首都供电质量的重要任务.抽水蓄能电站的工作原理是,在用电低谷时,电站利用电网多余电能把水抽到高出蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电.电站利用十三陵水库为下游水库,在蟒山后上寺沟头修建上游水库.电站的年发电量约为10亿kW•h,年抽水用电量约为14亿kW•h.如图所示,上游水库近似视为长方体,可用于发电的库容量为V,蓄水后上游水库的平均水深为d,蓄水后水位高出下游水面高度为H.已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量.
(1)求十三陵抽水蓄能电站的总效率η;
(2)求能用于发电的水的最大重力势能EP
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2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究,他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的.我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):
U/V0.000.400.761.161.522.00
I/A0.000.100.180.300.380.50
1据表格中数据画出铅笔芯伏安特性曲线(图1),求得铅笔芯的电阻为______Ω.
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②为了提高测量结果的准确度,请从下列仪器中选择所需的器材______
A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)
B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、直流电源E(电动势6V、内阻很小)、开关和带夹子
③在虚线方框中画出实验电路图.(图2)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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