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如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上....

如图所示,物块C质量mc=4kg,上表面光滑,左边有一立柱,放在光滑水平地面上.一轻弹簧左端与立柱连接,右端与物块B连接,mB=2kg.长为L=36m的轻绳上端系于O点,下端系一物块AmA=3kg.拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角,将物块A从静止开始释放,达到最低点时炸裂成质量m1=2kgm2=1kg的两个物块12,物块1水平向左运动与B粘合在一起,物块2仍系在绳上具有水平向右的速度,刚好回到释放的初始点.AB都可以看成质点.取g=10m/s2.求:

1)设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小.

2)物块A炸裂时增加的机械能△E

3)在以后的过程中,弹簧最大的弹性势能Epm

 

(1)60N (2)108J (3)36J 【解析】试题分析:(1)物块A炸裂前的速度为v0,由动能定理有 mAgL(1﹣cos60°)=mAv02① 解得 v0=6m/s 在最低点,根据牛顿第二定律有 F﹣mAg=mA② 由①②式解得 F=mAg+2mAg (1﹣cos60°)=60N (2)设物块1的初速度为v1,物块2的初速度为v2,则v2=v0 由动量守恒定律得mAv0=m1v1﹣m2v2 解得v1=12m/s △E=m1v12+m2v22﹣mAv02 解得△E="108" J (3)设物块1 与B粘合在一起的共同速度为vB,由动量守恒 m1v1=(m1+mB)vB 所以vB="6" m/s 在以后的过程中,当物块C和1、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大,设共同速度为vm,由动量守恒 (m1+mB)vB=(m1+mB+mC)vm 有vm="3" m/s 由能量守恒得 Epm=(m1+m2)vB2﹣m1+mB+mC)vm2 得Epm="36" J 考点:动量守恒定律;能量守恒定律  
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考点分析:
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某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v﹣t图线如图乙所示.g10m/s2.求:

1)上滑过程中的加速度的大小a1

2)木块与斜面间的动摩擦因数μ

3)木块回到出发点时的速度大小v

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0 Ω )

B.电流表A1(量程0—3 mA,内阻=10 Ω)

C.电流表A2(量程0—0.6 A,内阻=0.1 Ω)

D.滑动变阻器R1(0—20 Ω,10 A)    

E.滑动变阻器R2(0—200 Ω,l A)

F.定值电阻R0(990 Ω)                

G.开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E____________V,内阻r____________Ω。(结果保留小数点后2位)

(3)若将图线的纵坐标改为_______________,则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小。

 

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为了研究有质量的滑轮对绳的拉力的影响规律,同学们设计了如图1所示的实验装置他们将置于长木板上的长方形盒子右端安装测力计A盒子很轻,盒内装有很多钩码,其总质量为m1,通过轻质绳子跨过光滑滑轮后,安装另一测力计B下方可以悬挂钩码,其与钩码总质量为m2).实验中,他们首先测出了滑轮质量为m=100g,通过逐渐将盒子里的钩码取出后依次增挂在B下方,分别读出运动过程中两测力计的读数TA和TB,得到多组数据,最后作出TA、TB与m2的关系曲线如图2所示由实验可知:

为了消除盒子与长木板之间的摩擦影响,应该将长木板      选填:左或右端垫起一定高度,使盒子能够匀速运动;

曲线     选填:I或Ⅱ是TA与m2的关系曲线其最大值为      N;

设两条曲线的拉力最大值所对应的m2取值之差为,猜想与滑轮质量有关,则其最可能的表达式为=     ;若滑轮质量可以忽略,TB与m1、m2和重力加速度g的关系式为TB=      

 

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如图所示,边长为L电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内,连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U,线框及小灯泡的总质量为m,在线框的 下方有一匀强磁场区域,区域宽度为l,磁感应强度方向与线框平面垂直,其上、下边界与线框底边均水平.线框从图示位置开始由静止下落,穿越磁场的过程中,小灯泡始终正常发光.则(  )

A. 有界磁场宽度l<L

B. 磁场的磁感应强度应为

C. 线框匀速穿越磁场,速度恒为

D. 线框穿越磁场的过程中,灯泡产生的焦耳热为mgL

 

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1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法中正确(   )   

A. 该束带电粒子带正电

B. 速度选择器的P1极板带负电

C. B2磁场中运动半径越大的粒子,质量越大

D. B2磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小

 

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