【题目】如图,光滑轨道PQO的水平段QO=,轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为=0.5,重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞,碰撞时间极短。求
(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小;
(2)A、B均停止运动后,二者之间的距离。
【答案】(1)第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小分别为和
(2)A、B均停止运动后它们之间的距离为
【解析】
本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识综合分析问题的的能力。
(1)设A滑到水平轨道的速度为,则有
①
A与B碰撞时,由动量守恒有②
由动能不变有③
联立①②③得:
④
第一次碰撞后瞬间A和B速度的大小分别为和
(2)第一次碰撞后A经过水平段QO所需时间⑤
第一次碰撞后B停下来所需时间⑥
易知:
故第一次碰撞后B停时,A还没有追上B
设第一次碰撞后B停下来滑动的位移为,由动能定理得
⑦
解得⑧
设A第二次碰撞B前的速度为,由动能定理得
⑨
解得⑩
,故A与B会发生第二次碰撞
A与B会发生第二次碰撞,由动量守恒有
由动能不变有
解得:
B发生第二次碰撞后,向右滑动的距离为,由动能定理得
解得
A发生第二次碰撞后,向左滑动的距离为,由动能定理得
解得
,即A不会再回到光滑轨道PQO的水平段QO上,在O点左边停下
所以A、B均停止运动后它们之间的距离为=
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【题目】下列图中,A图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金;B图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热;C图是工人穿上金属丝织成的衣服可以屏蔽外电场高压带电作业;D图是安检门可以探测人身是否携带金属物品,以上不属于涡流现象的是
A.B.
C.D.
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【题目】一只小昆虫从半球面形小碗内的最低点,沿碗壁向上缓慢地爬行,在其滑落之前的爬行过程中,关于它的受力情况,下列说法正确的是( )
A.弹力逐渐增大B.摩擦力逐渐增大
C.摩擦力逐渐减小D.碗对小昆虫的作用力逐渐增大
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【题目】二中物理老师驾驶一辆SUV汽车正以一定速度在平直公路上匀速行驶。经过图a所示的限速牌标志为40 km/h的位置时,突然发现离它25.5m处停着一辆正在维修的小轿车时,该老师采取了紧急刹车措施,使汽车做匀减速直线运动,结果还是与小轿车发生碰撞。处理事故的交警就是该老师以前的学生,交警用老师教给他的测定反应时间的方法,对老师进行了测试(如图b),发现老师握住木尺时,木尺已经自由下降了20cm,试通过计算帮助交警分析二中老师是否超速?(g取10m/s2)已知这种汽车急刹车时产生的加速度大小为5m/s2。
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【题目】如图为氢原子的能级示意图,则下列对氢原子跃迁的理解正确的是( )
A. 由高能级向低能级跃迁时辐射出来的光电子一定不能使逸出功为3.34 eV的金属发生光电效应
B. 大量处于n=4能级的氢原子向n=1能级跃迁时,向外辐射6种不同频率的光子
C. 大量处于n=3级级的氢原子向n=1能级跃迁时,用发出的光照射逸出功为3.34 eV的金属,从金属表面逸出的光电子的最大初动能为8.75 eV
D. 如果用光子能量为10.3 eV的光照射处于n=1能级的氢原子,则该能级的氢原子能够跃迁到较高能级
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【题目】我国ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v0=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费线中心线前10m处正好匀减速至v=5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v0正常行驶.设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2,求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少.
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【题目】质量m=1kg的物体从静止开始做直线运动,物体所受合外力F随时间t变化的图象如图所示,在0~8s内,下列说法中正确的是( )
A. 物体在0~2s内动量均匀增加,在2~4s内动量均匀减小
B. 0~2s内力F的冲量为2Ns
C. 2s末物体的速度最大
D. 3s末物体速度为3m/s,在8s末速度为﹣2m/s
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【题目】如图所示的电路中,变压器为理想变压器,已知原副线圈的匝数比为,现给原线圈两端加电压为,负载电阻kΩ,I1、I2表示原、副线圈中的电流,下列判断正确的是( )
A.副线圈两端电压有效值为6220V,副线圈中的电流有效值为14.1mA
B.副线圈两端电压有效值为4400V,副线圈中的电流有效值为20.0mA
C.I1<I2
D.I1>I2
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【题目】某同学用图书馆所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后B球的水平射程应取为__________cm。
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____________(填选项号)。
(A)水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
(B)A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离。
(C)测量A球或B球的直径
(D)测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
(E)测量G点相对于水平槽面的高度
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