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【题目】某机械装置的竖直切面如图所示,装置由内壁光滑的圆管构成,其中AB部分水平,BC部分是内径为R的半圆,且圆管半径远小于R。由于某种原因,一质量为m的小球a留在了水平管内,现用一个质量也为m的小球b冲撞小球a,小球a恰好到达圆管最高点C.已知两小球发生弹性正碰,两小球直径略小于圆管直径,重力加速度为g.则小球b的入射速度大小为____,小球b对小球a的冲量大小为_____

【答案】

【解析】小球a恰好到达圆管最高点C,速度为零,即:vc=0
小球aAC,由机械能守恒得: mva2=2mgR
解得:va=2
对于碰撞过程,取向右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒定律得:
mv0=mvb+mva
mv02=mvb2+mva2
解得:v0=va=2
a球,由动量定理得:
I=mva-0=2m
点睛:对于小球在管子里的运动情形与轻杆模型类似,关键抓住临界情况:小球恰好到最高点时速度为零。对于弹性碰撞,要抓住两大守恒:动量守恒和机械能守恒。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,矩形abcd区域有磁感应强度为B的匀强磁场,ab边长为3Lbc边足够长.厚度不计的挡板MN长为5L,平行bc边放置在磁场中,与bc边相距L,左端与ab边也相距L. 电子质量为m、电荷量为e的电子,重力忽略不计,由静止开始经电场加速后沿ab边进入磁场区域,若电子与挡板碰撞则完全被吸收并导走.

1)设加速电压U= U0,求电子进入磁场中的速度大小

2如果加速电压控制在一定范围内,能保证在这个电压范围内加速的电子进入磁场后在磁场中运动时间都相同,求这个加速电压U的范围.

3调节加速电压,使电子落在挡板上表面,求电子落在挡板上表面的最大宽度ΔL.

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【题目】如图所示,质量分别为3mm1、2两物块叠放在水平桌面上,物块2与桌面间的动摩擦因数为μ,物块1与物块2间的摩擦因数为2μ。物块1和物块2的加速度大小分别用a1a2表示,物块1与物块2间的摩擦力大小用f1表示 ,物块2与桌面间的摩擦力大小用f2表示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当水平力F作用在物块1上,下列反映af变化的图线正确的是

A. B.

C. D.

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【题目】在探究加速度与力、质量的关系实验中,实验装置示意图如图所示。

(1)下列说法正确的是____

A.实验时先释放小车,再接通电源

B.实验所用打点计时器应该接直流电源

C.实验过程中,小车质量应该远小于悬挂的重物的质量

D.实验过程中,细线应该与长木板平行

(2)如图甲、乙所示是两组同学在平衡摩擦力时对于相关器材的安装和操作情况,

其中较为合理的是____(选填”)

(3)如图丙所示,小车总质量一定时,根据实验数据画出a-m图象,图线斜率的倒数与重力加速度g的乘积表示____,其值为____(g10 m/s2,结果保留2位有效数字)

(4)如图丙所示,图线不通过原点的原因是____

A.小车总质量远大于钩码质量

B.小车质量远大于钩码质量

C.平衡小车的阻力时,木板的倾角过大

D.平衡小车的阻力时,木板的倾角过小

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【题目】如图所示,一木块右端连接轻质弹簧,静止在倾角为θ的固定斜面上。现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P,直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力) ,此时F=F0.从力F作用开始,至木块滑动距离L的过程中,下列说法正确的是

A. 木块所受摩擦力先变大后变小

B. F做功为

C. 弹簧的弹性势能一直增加

D. 弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加

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【题目】现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示的xOy平面内,第一、二象限内有宽度相同方向竖直向下的匀强电场,电场强度均为E,第三象限有边长为L的正方形有界匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度大小。现从点由静止释放一质量为m、电荷量为q的正粒子,经磁场和第一象限电场偏转后,粒子从第一象限电场右边界上的点d(图中未画出)沿x轴正向射出电场,粒子的重力不计,求:

(1)粒子在磁场中运动的半径;

(2)粒子在磁场中运动的时间;

(3)粒子射出点d的位置坐标。

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【题目】某同学用如图甲所示装置做“探究合力做的功与动能改变关系”的实验,他们将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示.并用重物通过细线拉小车,然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验,实验时要求每次小车都从静止释放.

(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示,d=______cm.

(2)如果遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变关系,则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求______

A.s-t; B.s-t2; C.s-t-1; D.s-t-2

(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差______

A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动

B.必须满足重物的质量远小于小车的质量

C.必须保证小车从静止状态开始释放.

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【题目】如图,导热性能极好的气缸,高为L=l.0m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时,气柱高度为l=0.80m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2,求:

如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力F有多大?

如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度?

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【题目】下列说法正确的是

A. 根据玻尔理论,一群处于n=4的激发态的氢原子向n=2的激发态跃迁时能辐射出6种频率的光

B. 天然放射性元素(钍)共经历4α衰变和6β衰变变成 (铅)

C. 发生光电效应时,光电子来源于原子核外部

D. 核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的

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