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平板小车C放在光滑水平面上,现有质量为2m的物块A和质量为m的木块B,分别以2v...

平板小车C放在光滑水平面上,现有质量为2m的物块A和质量为m的木块B,分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从小车的两端水平相向滑上小车,如图所示,设A、B两物块与小车的动摩擦因数分别为μ和2μ,小车的质量为3m,A、B均可视为质点.

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(1)在A、B物块同时相对小车滑动过程中,简要分析小车的运动状态.

(2)为使A、B两物块不相碰,平板小车至少要多长?

 

(1)在A、B物块同时相对小车滑动过程中,小车C不动. (2)为使A、B两物块不相碰,平板小车的长度至少为. 【解析】【解析】 (1)因A、B物块在滑动过程中,对小车的摩擦力大小相等、方向相反,所以小车C不动. (2)A、B物块在滑动过程中,小车C不动,AB组成的系统受到的合外力为零,系统动量守恒,当B停止运动时,设A的速度为vA,以向右为正,根据动量守恒定律,得 2m•2v0﹣mv0=2mvA 解得: 在这段时间内,A、B的加速度分别为,, 在这段时间内A、B在车上滑行的距离为 ,, 此后A相对小车仍在运动,A对车的摩擦力使车和B一同向右加速运动,直接三者速度相等,A、B恰好接触,此时小车的长度为最小长度.设共同速度为v′,则有 2m•2v0﹣mv0=(2m+m+3m)v′ 解得: 则车的长度至少为L= 答:(1)在A、B物块同时相对小车滑动过程中,小车C不动. (2)为使A、B两物块不相碰,平板小车的长度至少为. 【点评】熟练应用动量守恒定律、能量守恒定律是正确解题的关键,解题时要分析清楚运动过程,注意应用动量守恒定律解题时要规定正方向.  
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考点分析:
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如图是阿毛同学的漫画中出现的装置,描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿:将板栗在地面小平台上以一定的初速经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点P飞出进入炒锅内,利用来回运动使其均匀受热.用质量为m=10g的小滑块代替栗子,借这套装置来研究一些物理问题.设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R,R=0.8m,小平台和圆弧均光滑.将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成.斜面动摩擦因数均为0.25.两斜面倾角均为θ=37°,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小挡板,碰撞不损失机械能.滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内,重力加速度为g=10m/s2

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(1)若滑块恰好能经P点飞出,为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少?

(2)接(1)问,求滑块在锅内斜面上走过的总路程.

(3)对滑块不同初速度,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值.

 

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特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景.将一根不可伸长的细绳两端固定在相距为d的A、B两等高点,绳上挂一小滑轮P,战士们相互配合,沿着绳子滑到对面.如图所示,战士甲水平拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,脚离地,处于静止状态,此时AP竖直,且PB此时与竖直方向夹角为53°,然后战士甲将滑轮从静止状态释放,若不计滑轮摩擦空气阻力,也不计绳与滑轮的质量,重力加速度为g,sin37°=0.6求:

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(1)战士甲释放前对滑轮的水平拉力F.

(2)战士乙滑动过程中的最大速度.(结果可用根式表示)

 

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在“验证机械能守恒的实验”中,已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2.该实验选取的重锤质量为1.00kg,选取图甲中的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离,利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律.通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为      J;第5点位置重锤时的动能为2.16J;重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为      J.该同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒.若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2﹣h图象是如图乙中的     

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某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码.

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实验主要步骤如下:

(1)实验前应将木板左端略微抬高,这样做的目的是     

(2)如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d=      mm,再用刻度尺量得A、B之间的距离为L;

(3)将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则可以探究小车通过A、B过程中合外力做功与动能的变化的关系,已知重力加速度为g,探究结果的表达式是       .(用相应的字母m、M、t1、t2、L、d表示);

(4)在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复③的操作.

 

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某电场的部分电场线如图所示,A、B是一带电粒子仅在电场力作用下运动轨迹(图中虚线)上的两点,下列说法中正确的是(  )

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A.粒子一定是从B点向A点运动

B.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度

C.粒子在A点的动能小于它在B点的动能

D.电场中A点的电势低于B点的电势

 

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