【题目】如图所示,物体A、B的质量分别是,用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=0.5s时刻与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v – t图象如图所示。试求:
(1)物块C的质量m3;(2)在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。
【答案】(1)2.0 kg. (2)16 kg·m/s,方向向右.
【解析】解:(1)由图象可知,物体C与物体A相碰前的速度为v1=6m/s,
相碰后的速度为:v2=2m/s,
由动量守恒定律得:m3v1=(m1+m3)v2,
解得:m3="2.0" kg.
(2)规定向左的方向为正方向,由图象可知,
在第5.0s和第15s末物块A的速度分别为:v2=2m/s,v3=﹣2m/s,
物块A的动量变化为:△p=m1(v3﹣v2)=﹣16kgm/s,
即在5.0s到15s的时间内物块A动量变化的大小为:
16 kgm/s,方向向右.
答:(1)物块C的质量为2.0kg;
(2)物块A动量变化的大小为16kgm/s,方向:方向向右.
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【题目】如图所示,匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆,电场方向与圆所在平面平行,A、O两点电势差为U,一带正电的粒子在该电场中运动,经过A、B两点时速度方向沿圆的切线,速度大小均为v0,粒子重力不计,则( )
A. 粒子在A、B间是做圆周运动
B. 粒子从A到B的运动过程中,动能先减小后增大
C. 匀强电场的电场强度E=U/R
D. 圆周上电势最高的点与O点的电势差为U
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【题目】如图所示,通电金属杆ab质量m=12g,电阻R=1.5Ω,水平地放置在倾角θ=30°的光滑金属导轨上.导轨宽度d=10cm,导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计,电源内阻r=0.5Ω.匀强磁场的方向竖直向上,磁感应强度B=0.2T,g=10m/s2,若金属杆ab恰能保持静止,求:
(1)金属杆ab受到的安培力大小;
(2)电源的电动势大小E.
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【题目】如图所示,某同学想利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒定律。实验步骤如下:
①将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H,在导轨上靠右侧P点处安装一个光电门
②用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度d
③接通气源及光电计时器,将滑块从导轨靠近左端某处自由释放。测得滑块通过光电门时遮光时间为Δt。
阅读上面的实验步骤回答下列问题:
(1)实验中已知当地重力加速度为g,除上述步骤中测量的物理量之外,还需测量的物理量是________。
A.滑块的质量M
B.气垫导轨的倾斜角度θ
C.滑块释放处遮光条到光电门的距离x
D.滑块从开始运动至到达光电门所用的时间t
(2)请用题中所给的物理量及第(1)问中所选的物理量写出本实验验证机械能守恒的表达式__________。
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【题目】一位消防员在火灾现场的房屋内发现一个容积为V0的废弃的氧气罐(视为容积不变)、经检测,内部封闭气体压强为1.2p0,为了消除安全隐患,消防队员拟用下面两种处理方案:
①冷却法:经科学冷却,使罐内气体变成27 ℃、一个标准大气压p0,求气体温度降低了多少摄氏度?
②放气法:保持罐内气体温度不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强回落到p0,求氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
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【题目】如图所示,环形金属软弹簧所处平面与某一匀强磁场垂直,将弹簧沿半径方向向外拉成圆形,则以下措施不能使该金属弹簧中产生电磁感应现象的是( )
A. 保持该圆的周长不变,将弹簧由圆形拉成方形
B. 保持该圆的周长不变,将弹簧由圆形拉成三角形
C. 保持该圆的面积不变,将弹簧由圆形拉成长方形
D. 保持该圆的面积不变,将弹簧由圆形拉成正三角形
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【题目】左面侧壁上有一台数光器,可以沿空腔的直径方向发出在真空中速度为c的散光束。空腔中放置了一个比空腔略小(半径可视为2R) 的折射率为2的透明圆柱状光学材料,光学材料的圆心在空腔的圆心0点,并且材料中被挖掉了一块半径为R的截面为半圆形的柱体(圆心和0点重合),挖掉的部分为真空。(反射与折射在同一界面时只考虑折射)
①若激光束与半圆柱的平面垂直,求散光从发出到照射到空腔壁的时间。
②激光器始终开启,若光学材料围绕空腔圆心0点顺时针转动900,空腔壁上能被激光照射到的圆弧长度为多少?
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【题目】电流传感器可以像电流表一样测量电流,它与计算机相连,能在几秒内画出电流随时间变化的图像.如图甲所示电路,电源电动势为直流8 V,电容器为几百微法的电解电容器,先使开关S与1相连,电源向电容器充电,然后把开关S掷向2,电容器通过电阻R放电,计算机屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图乙所示.则:在图乙中画出了一个竖立的狭长矩形(在乙图的左端),它的面积表示的物理意义是:_____________.根据以上数据估算的电容是_________(结果保留三位有效数字).
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【题目】如图,一个开口向上的薄壁汽缸竖直放置在水平地面上,汽缸里面用光滑活塞封闭有一定质量的理想气体。开始时汽缸和活塞静止,活塞到汽缸底部的距离为h = 0.018 m。现用一方向竖直向上、大小从零开始缓慢增加的拉力F作用在活塞上。已知汽缸质量m1 = 2 kg,活塞质量m2=1 kg,活塞面积S =10-3 m2,大气压强为p0 = 105 Pa,重力加速度g取10m/s2。由于力F大小变化缓慢,可认为汽缸中的气体始终处于热平衡状态,且温度保持不变。与汽缸及活塞的质量相比,缸内理想气体的质量可忽略不计。求:
(i)当F =20 N时,活塞离汽缸底部的距离;
(ii)当F = 60 N时,活塞离汽缸底部的距离。
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