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如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量...

如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的3倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞过程中,重物在木板上移动的距离和所经历的时间

 

; 【解析】第一次与墙碰撞后,木板的速度反向,大小不变,此后木板向左做匀减速运动,速度减到0后向右做加速运动,重物向右做匀减速运动,最后木板和重物达到一共同的速度v,设木板的质量为m,重物的质量为3m,取向右为正方向, 由动量守恒定律得3mv0-mv0=4mv ① 有能量守恒定律有:μ3mgl=4mv20-4mv2 ② 联立①②解得:l= 设木板从第一次与墙碰撞到和重物具有共同速度v所用的时间为t1,木板的加速度为a 对木板应用动量定理得,3μmgt1=mv-m(-v0) ③ 由牛顿第二定律得 , 3μmg=ma ④ 在达到共同速度v时,木板离墙的距离d为d=v0t1-at12 ⑤ 从开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为 t2= ⑥ 木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经过的时间为t=t1+t2 ⑦ 由以上各式得t=.  
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考点分析:
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如图所示,光滑水平面AB=x,其右端B处连接一个半径为R的竖直光滑半圆轨道,C为最高点.质量为m可视为质点的小物块静止在A处,若用水平恒力将小物块推到B处后撤去该水平恒力,重力加速度为g,求:

(1)如果小物块能够通过半圆轨道的最高点C,水平恒力对小物块做的最小功为多少;

(2)如果小物块沿半圆轨道运动到C处恰好抛落到A处,则X取何值时,在整个运动过程中,水平恒力F最小?最小值为多少?

 

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如图,用“碰撞实验器”验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN

E.测量平抛射程OMON

(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为:_______________________(用(1)中测量的量表示).

(3)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如上图所示.

碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1∶p1′=________∶11;

若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′∶p2′=11∶________.

(4)碰撞前后总动量的比值为=_______(此计算结果保留三位有效数字), 实验结果说明在误差允许的范围内系统动量守恒。

 

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某同学安装如图甲所示的实验装置,验证机械能守恒定律。如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取AB两点来验证,已知电火花计时器每隔0.02 s打一个点。

请回答下列问题:

(1)电火花计时器的工作电压是________V。

(2)若x2=4.80 cm,则在纸带上打下计数点B时的速度vB________m/s (计算结果保留三位有效数字)。 

(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为_________

(4)经过测量计算后,某同学画出了如图丙所示的Eh图线,则图中表示重物动能随重物高度变化的曲线为________(填“图线A”或“图线B”)。

 

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如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长,圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h,圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则圆环(   )

A. 下滑过程中,经过B处的加速度为零

B. C处,弹簧的弹性势能为mv2mgh

C. 下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2

D. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

 

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在光滑的水平面上有一小滑块,开始时滑块静止,若给滑块加一水平恒力F1,持续一段时间后立刻换成与F1相反方向的水平恒力F2.当恒力F2与恒力F1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能Ek,在上述过程中,F1对滑块做功为W1,冲量大小为I1F2对滑块做功为W2,冲量大小为I2.则(   )

A. 3I1I2    B. 4I1=I2    C. W1=0.25EkW2=0.75Ek    D. W10.20EkW20.80Ek

 

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