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如图所示,一质量m=1Kg的小物块(可视为质点),放置在质量M=4kg的长木板左...

如图所示,一质量m=1Kg的小物块(可视为质点),放置在质量M=4kg的长木板左侧,长木板放置在光滑的水平面上。初始时,长木板与物块一起以水平速度v0=2m/s向左匀速运动。在长木板的左端上方固定着一障碍物A,当物块运动到障碍物A处时与A发生弹性碰撞(碰撞时间极短,无机械能损失),而长木板可继续向左运动。取重力加速度g=10m/s2

(1)设长木板足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与长木板所能获得的共同速率;

(2)设长木板足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动所能达到的最大距离是S=0.4m,求物块与长木板间的动摩擦因数以及此过程中长木板运动的加速度的大小;

(3)要使物块不会从长木板上滑落,长木板至少应为多长?整个过程中物块与长木板系统产生的内能。

 

(1)1.2m/s (2)1.25m/s2 (3)10J 【解析】试题分析:(1)水平方向小物块与木板组成的系统的动量守恒,对系统应用动量守恒定律可以求出共同速度; (2)物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右做减速运动,向右运动所能达到的最大距离是S=0.4m,由动能定理即可求出动摩擦因数的大小;对木板进行受力分析,由牛顿第二定律求出木板的加速度; (3)由能量守恒定律可以求出距离. (1)物块与挡板碰后,小物块与木板组成的系统水平方向动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:,代入数据解得, (2)物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右做减速到速度为0的过程中只有摩擦力做功,由动能定理得:,代入数据得 木板在水平方向只受到摩擦力,由牛顿第二定律得: 代入数据得 (3)由题可知,物块多次与障碍物碰撞后,最终将与木板同时都静止,设物块在木板上的相对位移为l,则由能量的转化与守恒得: 代入数据得 可知,木板的长度至少为2m,又 代入数据得Q=10J  
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考点分析:
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物理兴趣小组的同学们从实验室找到一个废旧的多用电表,于是拆开进行研究。

(1)同学们按图甲所示的电路、用半偏法测定电流计G的内阻rg。已知电流计G的量程为200μA。实验室除了提供开关、导线外,还有以下器材,电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)R2应选用_______(选填“C”或“D”)。

A.电源(电动势6 V)

B.电阻箱R1(0~999.9Ω)

C.电位器(0~5kΩ)

D.电位器(0~50kΩ)

(2)同学们测电流计G的内阻步骤如下,请完成实验步骤中的填空。

①对照电路图连接电路,检查无误后,将R2的阻值调至最大;

②闭合S2,调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度;

③闭合S1,保持R2的阻值不变,调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半;

④读出R1的阻值为280.0Ω,则被测电流计G的内阻rg的测量值为____Ω,该测量值_____实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

(3)图乙是该多用电表的简化电路图,根据要求回答下列问题:

①图中A是_____表笔(填“红”或“黑”);

②开关S调到____________位置上测量的是电阻。测量电流时,开关S调到_____位置的量程比较大。(填写图乙中相应位置的数字代号)。

 

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装有拉力传感器的轻绳,一端固定在光滑水平转轴O,另一端系一小球,空气阻力可以忽略。设法使小球在竖直平面内做圆周运动(如图甲),通过拉力传感器读出小球在最高点时绳上的拉力大小是F1,在最低点时绳上的拉力大小是F2。某兴趣小组的同学用该装置测量当地的重力加速度。

(1)小明同学认为,实验中必须测出小球的直径,于是他用螺旋测微器测出了小球的直径,如图乙所示,则小球的直径d=_______mm。

(2)小军同学认为不需要测小球的直径。他借助最高点和最低点的拉力F1、F2,再结合机械能守恒定律即可求得。小军同学还需要测量的物理量有__________(填字母代号)。

A.小球的质量m

B.轻绳的长度l

C.小球运动一周所需要的时间T

(3)根据小军同学的思路,请你写出重力加速度g的表达式____________

 

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质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落。t秒末,在小球下落的空间中,加上竖直向上、范围足够大的匀强电场。再经过t秒,小球又回到A点,不计空气阻力且小球从未落地,重力加速度为g,则

A. 小球所受电场力的大小是4mg

B. 小球回到A点时的动能是mg2t2

C. 从A点到最低点的距离是

D. 从A点到最低点,小球的电势能增加了mg2t2

 

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如图,一光滑的轻滑轮用轻绳OO'悬挂于O点,另一轻绳跨过滑轮,一端连着斜面上的物体A,另一端悬挂物体B,整个系统处于静止状态。现缓慢向左推动斜面,直到轻绳平行于斜面,这个过程中物块A与斜面始终保持相对静止。则下列说法正确的是

A. 物块A受到的摩擦力一定减小

B. 物块A对斜面的压力一定增大

C. 轻绳OO'的拉力一定减小

D. 轻绳OO'与竖直方向的夹角一定减小

 

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如图所示,在竖直面内有一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、高度为h的有界匀强磁场,磁场上、下边界水平。将一边长为l(l<h)、质量为m的正方形导体框abcd从磁场上方由静止释放,ab边刚进入磁场的瞬间和刚穿出磁场的瞬间速度相等。已知导体框的电阻为r,导体框下落过程中,ab边始终保持水平,重力加速度为g。则

A. 导体框一定是减速进入磁场

B. 导体框可能匀速穿过整个磁场区域

C. 导体框穿过磁场的过程中,电阻产生的热量为

D. 导体框进入磁场的过程中,通过某个横截面的电荷量为

 

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