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如图所示,竖直平面内轨道ABCD的质量M=0.4kg,放在光滑水平面上,其中AB...

如图所示,竖直平面内轨道ABCD的质量M=04kg,放在光滑水平面上,其中AB段是半径为R=04m的光滑四分之一圆弧,在B点与水平轨道BD相切,水平轨道的BC段粗糙,动摩擦因数μ=04,长L=35m,CD段光滑,D端连一轻弹簧,现有一质量m=01kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H=36m处由静止自由落下,恰沿A点滑入圆弧轨道(满分5 manfen5.com),求:

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①ABCD轨道在水平面上运动的最大速率;

②小物体第一次沿轨道返回A点时的速度大小。

 

①② 【解析】 试题分析:①由题意分析可知,当小物体沿运动到圆弧最低点B时轨道的速率最大,设为vm,假设此时小物体的速度大小为v,则小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒:以初速度的方向为正方向;由动量守恒定律可得:,由机械能守恒得:,联立并代入数据解得: ②由题意分析可知,小物体第一次沿轨道返回到A点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同,设为,假设此时小物体在竖直方向的分速度为,则对小物体和轨道组成的系统,由水平方向动量守恒得: 由能量守恒得: 联立并代入数据解得:; 故小物体第一次沿轨道返回到A点时的速度大小为: 考点:考查动量守恒定律及能量关系的应用, 【名师点睛】要注意明确系统在水平方向动量是守恒的,整体过程中要注意能量的转化与守恒.小物体和轨道组成的系统水平方向动量守恒:由动量守恒定律可得求解最大速率;由水平方向动量守恒定律,对全过程应用能量守恒规律可求得小物体回到A点时的速度  
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考点分析:
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对下列各项叙述正确的是            。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.实物粒子只具有粒子性,没有波动性,光子具有波粒二象形

B.α粒子散射实验中少数α粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据

C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强

D.当入射光的频率低于截止频率时不会发生光电效应

E.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小

 

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如图所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,BC为半径R=10cm的四分之一圆弧,AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点.由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O,在AB分界面上的入射角i=45°,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1=满分5 manfen5.com,n2=满分5 manfen5.com

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①判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;

②求两个亮斑间的距离.

 

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如图甲所示,为一列沿水平方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,图乙是这列波中质点p的振动图线,下列说法正确的是        

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A.该波的波长为15m

B.该波的振幅为02cm

C.该波的传播速度为05 m/s

D.该波的传播方向向右

E.Q点(坐标为x=225 m处的点)的振动方程为可能是:y=02cos πt cm

 

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如图(a)所示,两个完全相同的“人”字型金属轨道面对面正对着固定在竖直平面内,间距为d,它们的上端公共轨道部分保持竖直,下端均通过一小段弯曲轨道与一段直轨道相连,底端置于绝缘水平桌面上。MM′、PP′(图中虚线)之下的直轨道MN、M′N′、PQ、P′Q′长度均为L且不光滑(轨道其余部分光滑),并与水平方向均构成37°斜面,在左边轨道MM′以下的区域有垂直于斜面向下、磁感强度为B0的匀强磁场,在右边轨道PP′以下的区域有平行于斜面但大小未知的匀强磁场Bx,其它区域无磁场。QQ′间连接有阻值为2R的定值电阻与电压传感器(e、f为传感器的两条接线)。另有长度均为d的两根金属棒甲和乙,它们与MM′、PP′之下的轨道间的动摩擦因数均为μ=1/8。甲的质量为m、电阻为R;乙的质量为2m、电阻为2R。金属轨道电阻不计。

先后进行以下两种操作:

操作Ⅰ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧,从某处由静止释放,运动到底端NN′过程中棒始终保持水平,且与轨道保持良好电接触,计算机屏幕上显示的电压—时间关系图像U—t图如图(b)所示(图中U已知);

操作Ⅱ:将金属棒甲紧靠竖直轨道的左侧、金属棒乙(图中未画出)紧靠竖直轨道的右侧,在同一高度将两棒同时由静止释放。多次改变高度重新由静止释放,运动中两棒始终保持水平,发现两棒总是同时到达桌面。(sin37°=06,cos37°=08)

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(1)试求操作Ⅰ中甲到MM′的速度大小;

(2)试求操作Ⅰ全过程定值电阻上产生的热量Q;

(3)试求右边轨道PP′以下的区域匀强磁场Bx的方向和大小。

 

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如图所示,三角形传送带以满分5 manfen5.com的速度顺时针匀速转动,传送带两边倾斜部分的长度都是满分5 manfen5.com,且与水平方向的夹角均为370。现有两个质量均为满分5 manfen5.com的可视为质点的物体A和B,从传送带顶端处都以满分5 manfen5.com的对地初速度同时分别沿传送带两倾斜部分下滑,两个物体与传送带间的动摩擦因数都是满分5 manfen5.com。(取满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com),求:

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(1)A、B两物体到达传送带底端的时间差;

(2)A、B两物体整个下滑过程中因摩擦产生的总热量。

 

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