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如图所示.,现有一块表面水平的木板,被放在光滑的水平地面上。它的右端与墙之间有一...

如图所示,现有一块表面水平的木板,被放在光滑的水平地面上。它的右端与墙之间有一段距离,其长度L为008m。另有一小物块以2m/s 的初速度v0从木板的左端滑上它已知木板和小物块的质量均为1kg,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=01,木板足够长使得在以后的运动过程中小物块始终不与墙接触,木板与墙碰后木板以原速率反弹,碰撞时间极短可忽略,取g=10m/s2。求:

1木板第一次与墙碰撞时的速度;

2从小物块滑上木板到二者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数和所用的时间;

3达到共同速度时木板右端与墙之间的距离

 

(1)(2)2;1.8s(3)0.06m 【解析】 试题分析:(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动,设木板加速度为a,经历时间T后与墙第一次碰撞,碰撞时的速度为 则,解得① ②,③ 联立①②③解得,④ (2)在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀减速直线运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间也为T. 设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞,则有:⑤ 式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间. 由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进,故⑤式可改写为⑥ 由于木板的速率只能处于0到之间,故有⑦ 求解上式得 由于n是整数,故有n=2⑧ 由①⑤⑧得:⑨;⑩ 从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为:(11) 即从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙共发生三次碰撞,所用的时间为1.8s. (3)物块与木板达到共同速度时,木板与墙之间的距离为(12) 联立①与(12)式,并代入数据得 即达到共同速度时木板右端与墙之间的距离为0.06m. 考点:考查了牛顿第二定律,运动学公式 【名师点睛】本题中开始小木块受到向后的摩擦力,做匀减速运动,长木板受到向前的摩擦力做匀加速运动;当长木板反弹后,小木块继续匀减速前进,长木板匀减速向左运动,一直回到原来位置才静止;之后长木板再次向右加速运动,小木块还是匀减速运动;长木板运动具有重复性,由于木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触,故直到两者速度相同,一起与墙壁碰撞后反弹;之后长木板向左减速,小木块向右减速,两者速度一起减为零.  
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考点分析:
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“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下,如图1所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为,内圆弧面CD的半径为L/2,电势为,足够长的收集板MN平行于边界ACDB,O到MN板的距离OP=L,假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响。

1如图所示,若在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为L,方向垂直纸面向里,则发现从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后有2/3能打到MN板上不考虑过边界ACDB的粒子再次返回,求所加磁感应强度的大小;

2同上问,从AB圆弧面收集到的粒子经O点进入磁场后均不能到达收集板MN,求磁感应强度所满足的条件。

 

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单板滑雪U型池如图所示,由两个完全相同的1/4圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成,圆弧滑道的半径R=4m,B、C分别为圆弧滑道的最低点B、C间的距离s=75m,假设某次比赛中运动员经过水平滑道B点时水平向右的速度v0=16m/s,运动员从B点运动到C点所用的时间t=05s,从D点跃起时的速度vD=8 m/s设运动员连同滑板的质量m=50kg,忽略空气阻力的影响,已知圆弧上A、D两点的切线沿竖直方向,重力加速度g取10m/s2求:

1运动员在B点对圆弧轨道的压力

2运动员从D点跃起后在空中完成运动的时间

3运动员从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功

 

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甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材:电压表0~3V、电流表0~06A及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。

1连好电路后,当该同学闭合电键S,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接bc和、de时,示数均为0,把两表笔接cd 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是:_______________。

2排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上,作出图所示的UI图线,该图存在多处不妥之处,请指出。指出两处不妥之处                

该同学根据上表数据可测出电源的电动势E=          V,内电阻r=            Ω

3为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图丙所示的电路,丙电路中电阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个?          

A     B     C10Ω      D20Ω

 

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1图甲中游标卡尺读数为     cm,图乙中螺旋测微器读数为      mm。

2利用图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下的四种测量方案:

A用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

B用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v

C根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=v2/2g计算出高度h

D用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v

以上方案中只有一种正确,正确的是________.(填入相应的字母

在实验中,某同学根据实验测得的数据,通过计算发现,重锤在下落过程中,重锤动能的增加量略大于重锤势能的减少量,若实验测量与计算均无错误,则出现这一问题的原因可能是 

A重锤的质量偏大

B交流电源的电压偏高

C交流电源的频率小于50 Hz

D重锤下落时受到的阻力过大

 

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如图所示,长直杆CPD与水平面成45°,由不同材料拼接面成,P为两材料分界点,DP>CP。一个圆环套在长直杆上,让圆环无初速从顶端滑到底端如左图;再将长直杆两端对调放置,让圆环无初速从顶端滑到底端如右图,两种情况下圆环从开始运动到经过P点的时间相同。下列说法中正确的是   

A圆环与直杆CP段的动摩擦因数小于圆环与直杆DP段之间的动摩擦因数

B两次滑动中圆环到达底端速度大小相等

C两次滑动中圆环到达底端所用时间相等

D两次滑动到达底端的过程中圆环与直杆摩擦产生的热量相等

 

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