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【题目】有两块大小不同的圆形薄板(厚度不计),质量分别为Mm,半径分别为R,两板之间用一根长为0.4米的轻绳相连接。开始时,两板水平放置并叠合在一起,在其正下方0.2米处有一固定支架C,支架上有一半径为R’( r< R’<R)的圆孔, 圆孔与两薄板的中心均在同一竖直线上,如图所示,让两个圆形薄板自由落下,落到固定支架上,大板与支架发生没有机械能损失的碰撞,碰撞后两板即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧瞬间,两薄板具有共同速度vp,若M=m,则vp多大?

【答案】1m/s,方向向下

【解析】开始Mm自由下落,由械能守恒定律得:(M+m)gh=(M+m)v02
代入数据解得:v0=2m/s;
M碰撞支架后以V0返回作竖直上抛运动,m继续下落做匀加速运动.经时间t,M上升高度为h1,m下落高度为h2.则:
h1=v0t- gt2h2=v0t+gt2
h1+h2=2V0t=0.4m
代入数据解得:t=0.1s
设绳绷紧前M速度为V1,m的速度为V2,有:

v1=v0-gt=2-10×0.1=1m/s,v2=v0+gt=2+10×0.1=3m/s
绳绷紧时,取向下为正方向,根据动量守恒定律得:mv2-Mv1=(M+m)v
代入数据解得:v=1m/s;

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,某同学在做研究匀变速直线运动实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点之间还有4个点未画出,则相邻计数点时间间隔为 s,其中x1=7.05cmx2=7.68cmx3=8.33cmx4=8.95cmx5=9.61cmx6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是 m/s,加速度的大小是 m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

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【题目】如图所示,水平放置的平行金属板ab分别与电源的两极相连,带电液滴P在金属板ab间保持静止,现设法使P固定,再使两金属板ab分别绕中心点OO/垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度α,然后释放P,则P在电场内将做( )

A.匀速直线运动

B.斜向右下方的匀加速直线运动

C.水平向右的匀加速直线运动

D.曲线运动

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【题目】如图所示,内壁光滑、内径很小的 1/4 圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径为 0.2m,在圆心 O 处固定一个电荷量为的点电荷质量为 0.06kg、略小于圆管截面的带 电小球,从与 O 点等高的 A 点沿圆管内由静止运动到最低点 B ,到达 B 点小球刚好与圆弧没 有作用力,然后从 B 点进入板距 d= 0.08m 的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速 直线运动,且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V,内阻为1Ω, 定值电阻 R 的阻值为,求(取g=10m/s2,静电力常量k=9.0 ×109 N·m2/C2

(1)小球到达 B 点时的速度;

(2)小球所带的电荷量;

(3)电动机的电功率。

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【题目】如图所示,在点电荷Q产生的电场中,试探电荷q只在电场力作用下沿椭圆轨道运动。已知Q位于椭圆轨道的一个焦点上,则关于试探电荷q的说法正确的是

A从M点运动到N点的过程中电势能增加

B从M点运动到N点的过程中动能增加

Cq在M点的加速度比N点的加速度大

D从M点运动到N点,电势能与动能之和不变

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【题目】如图所示,条形磁铁放在水平粗糙桌面上,它的正中间上方固定一根长直导线,导线中通过方向垂直纸面向里(即与条形磁铁垂直)的电流和原来没有电流通过时相比较,磁铁受到的支持力N和擦力f将(

AN减小,f=0 B. N减小,f0

CN增大,f=0 D. N增大,f0

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在光滑水平面的两端对立着两堵竖直的墙AB,把一根劲度系数是k的弹簧的左端固定在墙A上,在弹簧右端系一个质量是m的物体1。用外力压缩弹簧(在弹性限度内)使物体1从平衡位置O向左移动距离紧靠1放一个质量也是m的物体2,使弹簧12都处于静止状态,然后撤去外力,由于弹簧的作用,物体开始向右滑动。

(1) 在什么位置物体2与物体1分离?分离时物体2的速率是多大?

(2) 物体2离开物体1后继续向右滑动,与墙B发生完全弹性碰撞。BO之间的距离x应满足什么条件,才能使2在返回时恰好在O点与1相遇?(弹簧的质量以及12的宽度都可忽略不计。)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列实例中,机械能守恒的是(  )

A.降落伞在空中匀速下降

B.从高处沿光滑曲面下滑的物体

C.流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰

D.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下

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【题目】如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变,则

A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回

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C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回

D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

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