【题目】(11分)如图(1)所示,在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车,质量为30kg的小孩乘甲车以5m/s的速度水平向右匀速运动,甲车的质量为15kg,乙车静止于甲车滑行的前方,两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图(2)所示。
求:(1)甲乙两车碰撞后的速度大小;
(2)乙车的质量;
(3)为了避免甲乙两车相撞,小孩至少以多大的水平速度从甲车跳到乙车上?
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【题目】光滑匀质圆球的直径d=40㎝,质量M=20kg,悬线长L=30㎝,正方形物块A厚b=10㎝,质量m=2kg,物体A与墙之间的动摩擦因数μ=0.2。如图所示:现将物块A轻放于球和墙之间后放手,取g=10m/s2。
求:
(1)墙对A的摩擦力多大?
(2)加一个与墙平行的外力于物体A上,使物体A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做加速度a=5m/s2的匀加速直线运动,。那么这个外力大小、方向如何?
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【题目】如图所示,一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B点平滑连接而成。现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放,经过圆弧上的B点时,传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N,小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍,然后从C点水平飞离轨道,落到水平面上的P点,P、C两点间的高度差为3.2 m。小球运动过程中可以视为质点,且不计空气阻力。
(1)求小球运动至B点的速度大小;
(2)求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;
(3)为使小球落点P与B点的水平距离最大,求BC段的长度;
(4)小球落到P点后弹起,与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%,碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出后静止所需的时间。
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【题目】如图所示的两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ab与dc间的距离也为l.t=0时刻,dc边与磁场区域边界重合,现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→d→c→b→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是( )
A. B.
C. D.
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【题目】如图所示,在验证动量守恒定律的实验中,将一个质量为m1的钢球A多次从斜槽轨道上端紧靠固定挡板处由静止释放,这个钢球经过斜槽轨道后由水平轨道飞出,在地面上落点的平均位置为P点.然后在水平轨道末端放置一个质量为m2的胶木球B(A、B两球的半径相等),将A球仍然多次从斜槽轨道的同一位置由静止释放,和球B发生碰撞,碰后两球分别落到地面上,根据两球落在地面的痕迹确定两球各自的落地点的平均位置分别为M点和N点.水平轨道末端重垂线指向地面的O点,测得OM=x1,OP=x2,ON=x3.重力加速度为g.
(1)若测量出水平轨道到地面的高度为h,则与B两球相碰前的瞬间A球的速度v1=________.
(2)在误差允许范围内,当m1、m2、x1、x2、x3满足关系式________时,就表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒.
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【题目】三个相同的木块A、B、C同同一高度自由下落。其中,木块A在开始下落的瞬间被水平飞行的子弹击中,木块B在下落到一半高度时被水平飞来的子弹击中,子弹均留在木块中,则三个木块下落时间的大小关系是
A. B. C. D.
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【题目】一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.2s(T>0.2s)时刻的波形如图中虚线所示。P是传播介质中离坐标原点xp=2.5m处的一个质点,t=0时刻P质点正向y轴负方向运动。则下列说法正确的是____________.
A.该波向x轴正方向传播
B.质点P的振幅为0.1m
C.该波的频率为Hz
D.该波的传播速度为15m/s
E.在t=0.2s时刻,与P相距1m处的质点沿x轴负方向运动
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【题目】如图所示为“弹簧碰撞中的不变量”的实验装置
(1)下列说法中符合实验要求的是
A.入射球a比靶球b质量大,但两者的半径可以不同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球a必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的仪器有天平和刻度尺
(2)实验时记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位于A、B、C,并测得它们到O点的距离分别为OA、OB和OC。已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果得到_____________,则认为碰撞中的不变量是质量与速度的乘积之和。
(3)在实验中,根据小球的落地情况,若等式OC=_______成立,则可证明碰撞中系统的动能守恒(要求用第(2)问中涉及的物理量表示)。
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【题目】某同学用重锺做“验证机械能守恒定律”的实验。让重锤从高处由静止开始下落,打点计时器就在重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
⑴下面是本实验的几个操作步骤,请在横线上填写合适的文字。
A.右图中图___________ (选填“甲”或“乙”)所示安装方案更好一些,按此示意图组装实验器材;
B.将打点计时器接到___________ (选填“直流”或“交流”)电源上;
C.用天平测出重锤的质量m=1.00kg;
D.释放纸带,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.重复步骤D多次,得到多条纸带。
在以上实验步骤中,操作不当的是___________(选填步骤前的字母)。
F.从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带如图丙所示.把第一个点记作0,在便于测量的地方另选连续的4个点A、B、C、D,测量出A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm。
G.已知当地重力加速度为9.80m/s2,打点计时器的打点周期为0.02s,从打O点到打C点的过程中,重锤减少的重力势能=___________ J,增加的动能=___________ J。(结果均保留三位有效数字)H.本次实验中可以得到的结论是:在实验误差允许的范围内,___________ 。
I.该同学重复分析多条纸带,发现重锤减少的重力势能总是比它增加的动能略大一些,你认为造成此结果的原因是 ___________ 。
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