【题目】如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面.A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑.小滑块P1和P2的质量均为m.滑板的质量M=4m,P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.20,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上.当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续运动,到达D点时速度为零.P1与P2视为质点,取g=10m/s2.问:
(1)P1和P2碰撞后瞬间P1、P2的速度分别为多大?
(2)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?
(3)N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?
【答案】(1)、 (2) (3)△S=1.47m
【解析】
试题分析:(1)P1滑到最低点速度为v1,由机械能守恒定律有:
解得:v1=5m/s
P1、P2碰撞,满足动量守恒,机械能守恒定律,设碰后速度分别为、
则由动量守恒和机械能守恒可得:
解得:、
(2)P2向右滑动时,假设P1保持不动,对P2有:f2=μ2mg=2m(向左)
设P1、M的加速度为a2;对P1、M有:f=(m+M)a2
此时对P1有:f1=ma2=0.4m<fm=1.0m,所以假设成立.
故滑块的加速度为0.4m/s2;
(3)P2滑到C点速度为,由
得
P1、P2碰撞到P2滑到C点时,设P1、M速度为v,由动量守恒定律得:
解得:v=0.40m/s
对P1、P2、M为系统:
代入数值得:L=3.8m
滑板碰后,P1向右滑行距离:
P2向左滑行距离:
所以P1、P2静止后距离:△S=L-S1-S2=1.47m
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【题目】如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的 ( )
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
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【题目】穿过某闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是
A. 图①有感应电动势,且大小恒定不变
B. 图②产生的感应电动势一直在变大
C. 图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍
D. 图④产生的感应电动势先变大再变小
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【题目】某同学站在匀速上升的电梯内,已知该同学体重为600 N,在电梯减速直至停止的过程中,以下说法正确的是(g取10 m/s2)( )
A. 该同学体重仍为600 N
B. 该同学体重小于600 N
C. 该同学对电梯地板压力大于600 N
D. 该同学对电梯地板压力小于600 N
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【题目】关于惯性和牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A. 静止的物体可能没有惯性
B. 速度越大的物体惯性越大
C. 同一物体在地球上和月球上惯性不同
D. 伽利略的斜槽实验以可靠的事实为基础并把实验探究和逻辑推理和谐地结合在一起
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【题目】如图所示电路为演示自感现象的电路图,其中R0为定值电阻,电源电动势为E、内阻为r,小灯泡的灯丝电阻为R(可视为不变),电感线圈的自感系数为L、电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后,断开开关S,可以看到灯泡先是“闪亮”(比开关断开前更亮)一下,然后才逐渐熄灭,但实验发现“闪亮”现象并不明显。为了观察到断开开关S时灯泡比开关断开前有更明显的“闪亮”现象,下列措施中一定可行的是
A. 撤去电感线圈中的铁芯,使L减小
B. 更换电感线圈中的铁芯,使L增大
C. 更换电感线圈,保持L不变,使RL增大
D. 更换电感线圈,保持L不变,使RL减小
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【题目】某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律,他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内,在其左方竖直放置一个很大的光屏P,让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后,有a和b两束单色光射向光屏P,如图所示。他们根据实验现象提出了以下四个猜想,你认为正确的是
A. 单色光a的波长小于单色光b的波长
B. 在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度
C. 单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间
D. 在光束SA绕圆心O逆时针转动的过程中,在光屏P上最早消失的是a光
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【题目】如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则( )
A. B的加速度比A的大
B. B的飞行时间比A的长
C. B在最高点的速度比A在最高点的小
D. B在落地时的速度比A在落地时的大
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【题目】下列说法正确的是( )
A. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B. 举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态
C. 跳高运动员到达空中最高点时处于平衡状态
D. 蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时均处于失重状态
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