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如图,长度x=5m的粗糙水平面PQ的左端固定一竖直挡板,右端Q处与水平传送带平滑...

如图,长度x=5m的粗糙水平面PQ的左端固定一竖直挡板,右端Q处与水平传送带平滑连接,传送带以一定速率v逆时针转动,其上表面QM间距离为L=4mMN无限长,M端与传送带平滑连接.物块AB可视为质点,A的质量m=1.5kgB的质量M=5.5kg.开始A静止在P处,B静止在Q处,现给A一个向右的初速度vo=8msA运动一段时间后与B发生弹性碰撞,设AB与传送带和水平面PQMN间的动摩擦因数均为μ=0.15A与挡板的碰撞也无机械能损失.取重力加速度g=10ms2,求:

(1)AB碰撞后瞬间的速度大小;

(2)若传送带的速率为v=4ms,试判断AB能否再相遇,如果能相遇,求出相遇的位置;若不能相遇,求它们最终相距多远.

 

(1)4m/s 3m/s (2) 5/3m 【解析】(1)设A与B碰撞前的速度为vA,由P到Q的过程,由动能定理得: -μmgx=mvA2-mv02.① A与B碰撞前后动量守恒,取向右为正方向,则 mvA=mvA′+MvB′② 由能量守恒定律得 mvA2=mvA′2+MvB′2. ③ 联立①②③得 vA′=-4m/s,vB′=3m/s. (2)设A碰撞后运动的路程为sA,由动能定理得: -μmgsA=0-mvA′2.④ 解得 sA=m 所以A与挡板碰撞后再运动的距离 sA′=sA-x=-5=m ⑤ 设B碰撞后向右运动的距离为sB,由动能定理得: -μMgsB=0-MvB′2.⑥ 解得 sB=3m<L  ⑦ 故物块B碰后不能滑上MN,当速度减为0后,B将在传送带的作用下反向加速运动,B再次到达Q处时的速度大小为3m/s. 在水平PQ上,B再运动 sB′=sB=3m停止,因为 sA′+sB′<x=5m,所以AB不能再次相遇,最终AB间的距离 sAB=x-(sA′+sB′)=5-(+3)=m 点睛:解决本题的关键是要理清A、B在整个过程中的运动情况,抓住碰撞的规律:动量守恒定律及能量守恒定律,知道涉及空间距离时,运用动能定理求解比较简便.  
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考点分析:
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利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.

(1)除开关和导线若干外,现还提供以下器材:

A.电流表(量程:0~0.6A,内阻rA=0.2Ω)

B.电压表(0~15V)               

C.电压表(0~3V)

D.滑动变阻器(0~20Ω)           

E.滑动变阻器(0~200Ω)

实验中电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________。(选填相应器材前的字母)

(2)为准确测定电池的电动势和内阻,应选择的实验电路是图中的_________(选填“甲”或“乙”).

(3)根据实验记录,画出的U-I图象如图所示,可得待测电池的电动势E=___________V,内电阻r=___________Ω.

 

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为验证动能定理,某同学设计了如下实验.

将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,斜面的倾角为θ,一滑块与木板之间的动摩擦因数为μ,让该滑块由静止从木板上h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下,测出滑块通过传感器时的速度v(重力加速度为g)

(1)为验证动能定理成立,只需验证hv满足函数关系式____________________________

即可.  (gθμ表示)

(2)该实验中,用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度为d=______mm,遮光条通过光电门时,显示时间为t=0.002s,则物块通过光电门时的瞬时速度v=______m/s

(3)让滑块分别从不同高度无初速释放,测出滑块释放的初位置到光电门所在平面的的高度h1h2h3,读出滑块上遮光条每次通过光电门的时间,计算出遮光条每次通过光电门的速度v1v2v3.某同学利用测量的数据绘制出了如图丙所示的h-v2图象,并测出该图线的斜率为k,若该实验中滑块和木板之间的摩擦因数μ未知,则可求出μ=__________________(仅用gθk表示)

 

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如图所示,abcd为一边长为l的正方形导线框,导线框位于光滑水平面内,其右侧为一匀强磁场区域,磁场的边界与线框的cd边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右运动,直至通过磁场区域.cd边刚进入磁场时,线框开始匀速运动,规定线框中电流沿逆时针时方向为正,则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,ab两端的电压Uab及导线框中的电流icd边的位置坐标x变化的图线可能是

A.

B.

C.

D.

 

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如图所示,N为金属板,M为金属网,它们分别与电池的两极相连,各电池的电动势和极性如图所示,己知金属板的逸出功为4.8eV.现分别用不同频率的光照射金属板(各光子的能量已在图上标出),则下列说法正确的是

A. A图中无光电子射出

B. B图中光电子到达金属板时的动能大小为1.5eV

C. C图中的光电子能到达金属网

D. D图中光电子到达金属板时的最大动能为3.5eV

 

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如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为21,原线圈通过灯泡L1与正弦式交流电源相连,电源电压恒定,副线圈通过导线与灯泡L2L3相连,三个灯泡规格完全相同.开始时开关S处于断开状态.当S闭合后,所有灯泡都能发光.下列说法中正确的是

A. 闭合开关S后,灯泡L1L2亮度相同

B. 闭合开关S后,灯泡L1变亮,灯泡L2的亮度不变

C. 闭合开关S后,灯泡L2两端的电压变小

D. 闭合开关S后,变压器原线圈的输入功率不变

 

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