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如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切...

如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的小球B与一轻弹簧相连,并静止在水平轨道上,质量为2m的小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连.设小球A通过M点时没有机械能损失,重力加速度为g.求:

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(1)A球与弹簧碰前瞬间的速度大小满分5 manfen5.com

(2)弹簧的最大弹性势能EP

(3)A、B两球最终的速度vA、vB的大小.

 

(1)(2)(3) 【解析】 试题分析:(1)对A球下滑的过程,由机械能守恒定律得: 得: (2)当A球进入水平轨道后,A、B两球组成的系统动量守恒,当A、B相距最近时,两球速度相等,弹簧的弹性势能最大.由动量守恒定律可得:2mv0=(2m+m)v, 由能量守恒定律得:2mgh=(2m+m)v2+Epm, Epm=mgh; (3)当A、B相距最近之后,由于静电斥力的相互作用,它们将会相互远离,当它们相距足够远时,它们之间的相互作用力可视为零,电势能也视为零,它们就达到最终的速度,该过程中,A、B两球组成的系统动量守恒、能量也守恒.由动量守恒定律可得:2mv0=2mvA+mvB, 由能量守恒定律可得: 解得:, 考点:动量守恒定律及能量守恒定律.  
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考点分析:
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如图,在高为h=5 m的平台右边缘上,放着一个质量M=3 kg的铁块,现有一质量为m=1 kg的钢球以v0=10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2 m,已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5 (不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,取g=10 m/s2) ,求:

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(1)钢球碰后反弹的速度;

(2)铁块在平台上滑行的距离s。

 

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①a与b球碰前瞬间的速度多大?

②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)

 

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一质量为6×103 kg的火箭从地面竖直向上发射,若火箭喷射燃料气体的速率(相对于地面)为103 m/s,不计在开始一段时间喷出气体对火箭总质量的影响。求在开始时:

(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力?

(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭有20 m/s2的加速度?(取g=10 m/s2

 

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一质量为0.1kg的小球从0.80m高处自由下落,落到一厚软垫上,若从小球接触软垫到陷至最低点所用的时间为0.20s,则这段时间内软垫对小球的冲量为大?(g=10m/s2)

 

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某同学用图所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.回答下列问题:

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1)在安装实验器材时斜槽的末端应           

2)小球ab质量mamb的大小关系应满足ma     mb,两球的半径应满足ra      rb(选填“>”、“<”或“=”)。

3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示,这时小球ab两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的        点和         点。

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4)在本实验中结合图,验证动量守恒的验证式是下列选项中的            

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C满分5 manfen5.com

 

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