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如图所示,在同一竖直面上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H=...

如图所示,在同一竖直面上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H2L.小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动.离开斜面后,运动到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞(碰撞过程无动能损失),碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度,球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点,O点的投影O/P的距离为L/2.已知球B质量为m,悬绳长L,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:

1)球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小;

2)球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小;

3)弹簧的弹性力对球A所做的功。

 

(1) (2) (3) 【解析】试题分析:两球碰撞过程满足动量守恒定律,B球上升过程满足机械能守恒定律或动能定理,A球碰撞后做平抛运动,A球从弹起到与B球碰撞可用动能定理. (1)碰撞后,根据机械能守恒定律,对B球有: 解得: (2)A、B球碰撞有: 解得: , (3)碰后A球做平抛运动,设平抛高度为y,有: , 解得:y=L 对A球应用动能定理得: 解得:  
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一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成ⅠⅡ两部分;达到平衡时,这两部分气体的体积相等,上部气体的压强为Po,如图(a)所示,若将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体的体积之比为3:1,如图(b)所示.设外界温度不变,已知活塞面积为S,重力加速度大小为g,求活塞的质量.

 

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如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强p0=76cmHg。

(1)为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?

(2)封闭气体的温度重新回到280K后,为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?

 

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为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1m2,且m1>m2

②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.

④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.

⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

根据该同学的实验,回答下列问题:

(1)小球m1m2发生碰撞后,m1的落点是图中的_______点,m2的落点是图中的_____点.

(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式_________________说明碰撞中动量是守恒的.

(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式_____________说明此碰撞过程是弹性碰撞.

 

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在做用油膜法估测分子的大小实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL.用注射器量得1mL上述溶液中有液滴50.1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标中正方形小方格的边长为20mm.:

油酸膜的面积是__________m2(保留两位有效数字)

每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________m3(保留两位有效数字)

根据上述数据,估测出油酸分子的直径是__________m(保留一位有效数字)

 

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如图,在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体AB,质量一定的两活塞用杆连接.气缸内两活塞之间保持真空,活塞与气缸璧之间无摩擦,左侧活塞面积较大, AB的初始温度相同.略抬高气缸左端使之倾斜,再使AB升高相同温度,气体最终达到稳定状态.若始末状态AB的压强变化量pApB均大于零,对活塞压力的变化量为FAFB, 

A. A体积增大    B. A体积减小

C. FA>FB    D. pA<pB

 

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