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质量分别为m1和m2的小车A和小车B放在水平面上,小车A的右端连着一根水平的轻弹...

质量分别为m1m2的小车A和小车B放在水平面上,小车A的右端连着一根水平的轻弹簧,处于静止状态.小车B从右面以某一初速度驶来,与轻弹簧相碰,之后,小车A获得的最大速度为v.若不计摩擦和相互作用过程中的机械能损失.

(1)求小车B的初速度大小.

(2)如果将两小车AB的质量都增大到原来的2倍,再让小车B与静止的小车A相碰,要使AB两小车相互作用过程中弹簧的最大压缩量保持不变,小车B的初速度大小又是多大?

 

(1) (2) 【解析】(1)设小车B的初速度大小为v0,A、B两小球相互作用后A的速度,即A获得的最大速度为v 由系统动量守恒,有:m2v0=m1v+m2v2 相互作用前后系统的总动能不变,有: 解得: (2)第一次弹簧被压缩至最短时,A、B两小球有相同的速度,据动量守恒定律,有: m2v0=(m1+m2)v共,得 此时弹簧的弹性势能最大,其值等于系统总动能的减少量,故有 同理,两小车A、B的质量都增大到原来的2倍,小车B的初速度设为v3,A、B两小车相互作用过程中弹簧的压缩量最大时,系统总动能的减少量 由ΔE=ΔE′,得小车B的初速度
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银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动.由天文观察测得它们的运动周期为T,若已知S1S2的距离为r,引力常量为G,求两星的总质量M.

 

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如图所示,一不可伸长的轻绳一端固定于O点,绳的另一端系一质量为m的小球,光滑定滑轮BO点等高.轻绳跨过定滑轮B将小球拉到A点,保持轻绳绷直,由静止释放小球.当小球摆到定滑轮的正下方时,绳对定滑轮总的作用力大小为2mg.求小球由A点释放时轻绳与竖直方向的夹角 .

 

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为验证拉力做功与物体动能改变的关系,某同学到实验室找到下列器材:长木板(一端带定滑轮)、电磁打点计时器、质量为200 g的小车、质量分别为10 g30 g50 g的钩码、细线、学生电源(直流交流).该同学进行下列操作

A.组装实验装置,如图甲所示

B.将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车

C.选用50 g的钩码挂在拉线的挂钩P

D.释放小车,接通打点计时器的电源,打出一条纸带

E.在多次重复实验得到的纸带中选出一条点迹清晰的纸带,如图乙所示

F.进行数据采集与处理

请你完成下列问题:

(1)进行实验时,学生电源应选择用________(直流交流”)档.

(2)该同学将纸带上打的第一个点标为“0”,且认为打“0”时小车的速度为零,其后依次标出计数点123456(相邻两个计数点间还有四个点未画),各计数点间的时间间隔为0.1 s,如图乙所示.该同学测量出计数点0到计数点345的距离,并标在图乙上.则在打计数点4时,小车的速度大小为________m/s;如果将钩码的重力在数值上当作小车所受的拉力,则在打计数点04的过程中,拉力对小车做的功为________J,小车的动能增量为________J(取重力加速度g9.8 m/s2,结果均保留两位有效数字)

(3)(2)中数据发现,该同学并没有能够得到拉力对物体做的功等于物体动能增量的结论,且对其他的点(235)进行计算的结果与“4”计数点相似.你认为产生这种实验结果的主要原因有(写出两条即可)

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________________________________________________________________________.

 

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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得AB间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g则:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d =_______mm。

(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__________

(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:___________时,可判断小球下落过程中机械能守恒。

(4)实验中发现动能增加量EK总是稍小于重力势能减少量EP,增加下落高度后,则___________ (选填增加”、“减小不变”)。

 

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如图所示,质量分布均匀、半径为R的光滑半圆形金属槽静止在光滑的水平面上,左边紧靠竖直墙壁.一质量为m的小球从距金属槽上端R处由静止下落,恰好与槽左端相切进入槽内,到达槽最低点A后向右运动,最后从槽的右端冲出,小球到达最高点时与A点的距离为R,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则(  )

A. 槽的质量为m

B. 槽的质量为m

C. 球首次到达A点时对槽的压力大小为5mg

D. 球首次到达A点时对槽的压力大小为3mg

 

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