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【题目】光滑曲面AB与滑动摩擦系数μ=0.4的粗糙水平面BC相切于B点,如图所示.图中SBC =0.5m,用细线拴一质量M =1kg小球Q,细线长L =1.5m,细线的另一端悬于O点,球QC点时,对C点无压力.质量m =1kg的小球P自高h =1.0m处沿曲面AB由静止开始滑下,在水平面上与球Q正碰,若碰撞过程中无机械能损失(g取10m/s2),求PQ第一次碰撞后,P的速度和小球Q上升的最大高度H.

【答案】0,0.8m

【解析】 (1)P球从开始下滑到碰撞前的过程,运用动能定理得

P球和Q球在碰撞过程中,取向右为正方向,由动量守恒定律和能量守恒定律得

由机械能守恒定律得:

解得:vP=0,vQ=4m/s

PQ第一次碰撞后小球Q上升的最大高度为H.

Q,由机械能守恒定律得

联立解得H=0.8m

练习册系列答案
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【题目】俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章,因不能保障其继续运行,将其坠入太平洋。设空间站的总质量为m,在离地面高度为h的轨道上绕地球以v0的速度做匀速圆周运动。坠落时地面指挥系统使空间站在极短时间内相对于空间站向前喷出部分高速气体,使其速度瞬间沿原方向变小,并只在万有引力作用下下坠入太平洋。设喷出气体的质量为,喷出气体的速度相对于空间站为40v0,已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R.

【若质量为m的物体在地球上的万有引力势能(以无穷远处势能为零,其中 M 为地球质量,G 为引力常量, r 表示物体到地心的距离)】

求:(1) 喷出气体后空间站的速度大小;

(2)空间站落到太平洋表面时的速度大小。

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【题目】德国天文学家开普勒认为所有行星绕太阳运动的轨道都是___,太阳处在椭圆的一个___之上.

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【题目】某同学设计了如图(a)所示的装置验证小球摆动过程中的机械能守恒.实验中小球到达B点时恰好与桌面接触但没有弹力,D处的箭头处放一锋利的刀片,细线到达竖直位置时被割断,小球做平抛运动落到地面,P是一刻度尺.该同学方案的优点是只需利用刻度尺测量A位置到桌面的高度h、桌面到地面的高度H及平抛运动的水平位移L即可.

(1)用游标卡尺测出小球的直径d如图(b)所示,d=________cm;

(2)为了测量小球下降的高度,若不测小球的直径d,则从位置A中________(选填“球的下边沿”或“球心”)到桌面的距离即为小球下降的高度h;

(3)实验中改变h,多测几次h和L的数值,作出如图(c)所示的图象1,则该图线的斜率k=________可证明小球下摆过程中机械能守恒;

(4)若作出的图象为如图(c)所示的图象2,原因是________________________.

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【题目】某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动.他设计的具体装置如图(a)所示,在小车A后连着纸带,电磁式打点计时器的电源频率为50Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力.

(1)若已测得打点纸带如图(b)所示,并测得各计数点间距(已标在图b上).A为运动的起点,则应选_____段来计算A碰前的速度,应选_____段来计算AB碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).

(2)已测得小车A的质量mA=0.40kg,小车B的质量mB=0.20kg,则碰前两小车的总动量为_____kgm/s,碰后两小车的总动量为____kgm/s.(结果保留三位有效数字)

(3)第(2)问中两结果不完全相等的原因是_________________________________

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【题目】二极管是一种半导体元件,它的符号为,其特点是具有单向导电性,即电流从正极流入时电阻比较小,而从负极流入时电阻比较大.

(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊,为判断该二极管的正、负极,他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率,进行欧姆调零,将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时,指针偏角比较小.然后将红、黑表笔位置对调后再进行测量,指针偏角比较大,由此判断________端为二极管的正极.(选填“左”或“右”)

(2)厂家提供的伏安特性曲线如图所示,为了验证厂家提供的数据,该小组对加反向电压时的伏安特性曲线进行了描绘,可选用的器材有:

A.直流电源E:电动势5V,内阻忽略不计

B.直流电源E:电动势50V,内阻忽略不计

C.滑动变阻器:0~20Ω

D.电压表V1:量程45V、内阻约500kΩ

E.电压表V2:量程3V、内阻约20kΩ

F.电流表A:量程0.6A、内阻约400Ω

G.电流表mA:量程50mA、内阻约5Ω

H.待测二极管D

I.单刀单掷开关S,导线若干

①为了提高测量结果的准确度,选用的器材为_________.(填序号字母)

②为了达到测量目的,请在下图虚线框内画出正确的实验电路原理图.

③为了保护二极管,反向电压不要达到40V,请你对本实验的设计或操作提出一条合理的建议:______________.

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【题目】下面所列举的物理学家及他们的贡献,其中正确的是( )

A. 元电荷最早由库仑通过油滴实验测出

B. 牛顿通过扭秤实验测定出了静电引力常数K

C. 法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场

D. 安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

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【题目】在探究规格为“4.0V 2.0W”的小灯泡L的伏安特性曲线实验中,可供选用的器材如下:

小灯泡L:“4.0V 2.0W”;

电流表A1:量程3.0A,内阻约为0.1Ω;

电流表A2:量程0.6A,内阻约为0.2Ω;

电压表V:量程3.0V,内阻RV=9.0kΩ;

定值电阻R1:阻值2.0kΩ;

定值电阻R2:阻值4.5kΩ;

定值电阻R3:阻值12.0kΩ;

定值电阻R4:阻值18.0kΩ;

滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω;

学生电源E:电动势6.0V,内阻不计;

开关S及导线若干.

(1)电流表应选____,定值电阻选________(在R1、R2、R3、R4中选一个).

(2)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号.

(3)小雨同学采用同样的方法进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,检查电路故障,应使用多用电表________(选填“欧姆×10”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)挡,检查过程中将多用电表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是______________________.

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【题目】物体做匀速圆周运动时,一定不变的物理量是(  )

A. 速度 B. 周期 C. 加速度 D. 合外力

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