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一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动,已知...

一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度为v=4m/s的匀速直线运动,已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用,帆船在湖面上做匀减速直线运动,经过t=8s才可静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m2,帆船的总质量约为M=936kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度为ρ=1.3kg/m3,在匀速行驶状态下估算:

1)帆船受到风的推力F的大小;

2)风速的大小V

 

(1)468N(2)10m/s 【解析】【解析】 (1)风突然停止,帆船只受到阻力f作用,做匀减速直线运动,设帆船的加速度大小为a,则a==-0.5m/s2 根据牛顿运动定律有: -f=Ma 解得:f=468N 设帆船匀速运动时受到风的推力为F,所以F-f=0 F=468N                   (2)设在时间t内,正对吹入帆面空气的质量为m, 根据动量定理有-Ft=m(v-V) 又因为  m=ρS(V-v)t Ft=ρS(V-v)2t 解得:V=10m/s  
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考点分析:
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光滑水平轨道上有三个木块ABC,质量分别为mA:mB:mC=3:2:1,开始时BC均静止,A以初速度v0向右运动,AB相撞后分开B又与C发生碰撞并粘在一起,此后ABC间的距离保持不变.求:BC碰撞前B的速度大小.

 

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验证动量守恒定律的实验中,请回答下列问题.

(1)实验记录如图()所示,A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的_________,B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的________.(两空均选填“OM”“OP”“ON”) 

(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果_______(选填不会”)产生误差. 

(3)验证动量守恒定律的实验中.某同学用如图()所示的装置进行了如下的操作:

先调整斜槽轨道,使末端的切线水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O.

②将木板向右平移适当的距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B.

③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹AC.

④用天平测量a,b两小球的质量分别为ma,mb,用刻度尺测量白纸O点到A,B,C三点的距离分别为y1,y2y3.用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为________________.

 

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

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量______  (填选项前的符号),间接地解决这个问题。

A小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

(2)图2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ml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ml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mlm2

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

 

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(多选题)如图所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m4 kg的小物体B以水平速度v02 m/s滑上原来静止的长木板A的表面,由于AB间存在摩擦,之后AB速度随时间变化情况如图乙所示,取g=10m/s2,则下列说法正确的是( )

A. 木板A获得的动能为2J    B. 系统损失的机械能为2J

C. 木板A的最小长度为2 m    D. AB间的动摩擦因数为0.1

 

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在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M0.6 kgm0.2 kg的两个小球,中间夹着一个被压缩的具有Ep10.8 J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连),原来处于静止状态.现突然释放弹簧,球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R0.425 m的竖直放置的光滑半圆形轨道,如图所示.g10 m/s2.则下列说法正确的是(  )

A. M离开轻弹簧时获得的速度为3 m/s

B. m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4 N·s

C. 若半圆轨道半径可调,则球mB点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小

D. 弹簧弹开过程,弹力对m的冲量大小为1.8 N·s

 

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