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【题目】如图,水平平台BC的右端与倾角θ=的足够长斜面CD相接,左端紧邻水平传送带上表面ABABL1=9mBCL2=11m,水平传送带始终以v'=6m/s的速度向右匀速运动。质量m1=2kg的小滑块Pm/s的水平向右速度从A端冲上传送带,在B端与质量m2=1kg的静止小滑块Q发生了时间极短的弹性碰撞。已知两滑块与传送带和平台的动摩擦因数均为u1=0.2Q与斜面的动摩擦因数为u2=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块可视为质点、滑块通过C点前后速率不变。(重力加速度g=10m/s2sin=0.6cos=0.8,若需要将开平方根,可认为:=10.8)。求:

(1)碰撞后瞬间,PQ各自的速度大小;

(2)AB的过程中,P与传送带间因摩擦产生的热量;

(3)平台对Q的摩擦力的总冲量。

【答案】(1)v2=3m/sv3=12m/s(2)14.4J(3),方向水平向右

【解析】

(1)碰前,假设P的速度始终大于v′,且P到达B端的速度为v1,对P,由牛顿第二定律有

代数据得

由运动学规律有

代入数据得

故假设成立,设PQ碰后瞬间的速度分别为v2v3,碰撞过程中,系统动量守恒、机械能守恒,有

代入数据解得

(2)P在传送带上的运动时间为t,由运动学规律有

代入数据得

传送带在时间t内的位移为

P相对传送带的路程为

P与传送带之间因摩擦产生的热量为

代入数据解得

(3)假设PQ不再发生第二次碰撞,设P在平台上发生的位移为x1,由动能定理有

代入数据得

Q滑到C点时的速度为vC,由动能定理有

代人数据得

在倾斜轨道CD上,由于

Q要返回平台,设QCD上发生的最大位移为x2,回到C点时速度大小为v4。由动能定理有

代入数据得

Q在平台上向左发生的位移为x3,由动能定理有

代入数据得

故假设成立,PQ不再发生第二次碰撞,设Q向右、向左运动时,摩擦力的冲量分别为I1I2,以向右为正方向,由动量定理有

平台对Q的摩擦力的总冲量为

代数据解得

方向水平向右。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒长度也为、电阻均为,两棒与导轨始终接触良好。两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为的质量为,金属导轨足够长,电阻忽略不计。

1)闭合,若使保持静止,需在其上加多大的水平恒力,并指出其方向;

2)断开在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为的加速过程中流过的电荷量为,求该过程安培力做的功

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【题目】如图甲所示,倾角为θ=37°的足够长斜面上,质量m=1kg的小物体在沿斜面向上的拉力F=14N作用下,由斜面底端从静止开始运动,2s后撤去F,前2s内物体运动的v-t图象如图乙所示.求:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)小物体与斜面间的动摩擦因数;

(2)撤去力F1.8s时间内小物体的位移.

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【题目】如图,直角坐标系xOyIIIII象限存在方向沿a轴正方向的匀强电场、场强大小为EIIV象限存在一个圆心在O1(b,0)且与y轴相切于O点的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于坐标平面。从x轴上P(-a,0)点由静止释放一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子,粒子穿出磁场的位置为Q。已知=,粒子重力不计、大小可忽略。求:

(1)磁场的磁感应强度大小和方向;

(2)粒子在磁场中运动的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,底座A上装有一根长杆,总质量为M,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦,当环沿杆下滑的过程中,底座对地面的压力将可能 ( )

A. 等于M+mg

B. 小于M+mg

C. 大于M+mg

D. 无法判断

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【题目】由运动质点abcd的图像可知

A.时刻ab两质点相遇

B.时刻cd两质点共速

C.时间内,bd两个质点的速率先减小后增大

D.时间内,ab两质点平均速度相同,cd两质点平均速度相同

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】要测绘一个标有“3V0.2A”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V

(1)实验的电路图应选用下图中的________(填字母代号)

A. B. C. D.

(2)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图________

(3)在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V0.5A”的小灯泡作为研究对象,备有下列器材

A.电流表(量程00.6A,内阻1Ω)

B.电流表(量程03A,内阻1Ω)

C.电压表(量程015V,内阻约10kΩ)

D.电压表(03 V,内阻约2kΩ)

E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)

F.滑动变阻器(阻值0-10Ω)

G.电源E=6V

H.开关

I.导线若干

(4)为了测量准确,实验中应选用电流表________,电压表_______,滑动变阻器__________(填序号)

(5)在本实验中,滑动变阻器应采用___________(分压限流”)接法,电流表应采用______(”)接法小灯泡,如果用实验所测数据来求电阻,则测量结果比真实数值要________(选填)。

(6)某同学在实验中得到如下一组UI的数据:

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

UV

0.20

0.60

1.00

1.40

1.80

2.20

2.60

3.00

IA

0.020

0.060

0.100

0.140

0.170

0.190

0.200

0.205

在图上画出U-I图线______

从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是______ ;这表明导体的电阻随温度升高而__________

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【题目】关于UABWABqUAB的理解,正确的是(  )

A.电场中的AB两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比

B.在电场中AB两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大

C.UABqWAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系

D.WABqUAB无关,与电荷移动的路径无关

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【题目】其学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度a可由打点计时器和纸带测出,现保持铝箱总质量不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮绳子的拉力),不计滑轮的重力。

(1)某同学根据实验数据画出了a-F关系图线如图乙所示,则由该图象可得铝箱总质量_____,重力加速度_____。(结果保留两位有效数字)

(2)当砂桶和砂的总质量M较大导致a较大时,实得到的加速度a的值可能是____(填选项前的字母)

A、 B、 C、 D、

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