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(12分)如圖所示,在非常高的光滑、絕緣水平平臺邊緣,靜置一個不帶電的小金屬塊B,另有一與B完全相同的帶電量為+q的小金屬塊A以初速度v0沿臺面向B運動,A與B碰撞后,兩物塊立即粘在一起,并從臺面上水平飛出。已知A、B的質量均為m,重力加速度大小為g,平臺邊緣右側的空間存在水平向左的勻強電場,場強大小
。整個過程中總電荷量不變,不計空氣阻力。求:
(1)A、B一起運動過程中距平臺邊緣的最大水平距離;
(2)從A、B碰撞前到A、B運動到距平臺邊緣最大水平距離的過程中
A損失的機械能為多大?
(3)A、B運動過程的最小速度為多大?
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(10分)兩物塊A、B用輕彈簧相連,質量均為2 kg,初始時彈簧處于原長,A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運動,質量為4 kg的物塊C靜止在前方,如圖所示。B與C碰撞后二者立即粘在一起運動。求在以后的運動中:
(1)當彈簧的彈性勢能最大時,物塊A的速度為多大?
(2)系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少?
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(10分)如圖所示,一個
圓弧形光滑細圓管軌道ABC,放置在豎直平面內(nèi),軌道半徑為R,在A 點與水平地面AD相接,地面與圓心O等高,MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的墊子,左端M正好位于A點.將一個質量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放,不考慮空氣阻力.
(1)若小球從C點射出后恰好能打到墊子的M端,則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通過C點落到墊子上,小球離A點的最大高度是多少?
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(10分)如圖甲所示,質量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s時撤去拉力,物體運動的部分v—t圖像如圖乙所示。試求:
(1)拉力F的大小。
(2)t=4s時物體的速度v的大小。
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(9分)為了驗證碰撞中的動量是否守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失),某同學選取了兩個體積相同、質量不相等的小球,按下述步驟進行實驗.
①用天平測出兩個小球的質量(分別為m1和m2,且m1>m2).
②按照如圖所示,安裝好實驗裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端.
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置.
④將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和小球m2在斜面上的落點位置.
⑤用毫米刻度尺量出各個落點到斜槽末端點B的距離.上圖中D、E、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF.
根據(jù)該同學的實驗,回答下列問題:
(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的________點,m2的落點是圖中的________點;
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關系式________,則說明碰撞中的動量是守恒的.
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(9分)某同學在做“利用單擺測重力加速度”的實驗中,先測得擺線長為101.00cm,擺球直徑為2.00cm,然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為101.5 s。則:
(1)他測得的重力加速度g = m/s2.(計算結果取三位有效數(shù)字)
(2)他測得的g值偏小,可能原因是:
A.測擺線長時擺線拉得過緊。
B.擺線上端未牢固地系于懸點,振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了
C.開始計時時,秒表過遲按下。
D.實驗中誤將49次全振動計為50次。
(3)為了提高實驗精度,在實驗中可改變幾次擺長l并測出相應的周期T,從而得出一組對應的l和T的數(shù)值,再以l為橫坐標、T2為縱坐標將所得數(shù)據(jù)連成直線,并求得該直線的斜率為K。則重力加速度g = 。(用K表示)
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如圖所示,L為豎直、固定的光滑絕緣桿,桿上O點套有一質量 為m、帶電量為-q的小環(huán),在桿的左側固定一電荷量為+Q的點電荷,桿上a、b兩點到+Q的距離相等,Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,使小環(huán)從圖示位置的O點由靜止釋放后,通過a的速率為
。則下列說法正確的是( )
A.小環(huán)通過b點的速率為![]()
B.小環(huán)從O到b,電場力做的功可能為零
C.小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小
D.小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大
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地面上的空氣成分主要以氧、氮分子為主,隨著高度的增加,由于地球引力的作用,重的氣體逐漸稀薄,輕的氣體逐漸相對增多。在太陽紫外光線的照射下,分子態(tài)的氣體被電離為原子態(tài),在“神州”三號飛船343公里的運行軌道上,主要是原子態(tài)的氧,氮和氦氣。雖然高層大氣的密度很小,但其對飛船的阻力仍會嚴重影響飛船的運行軌道。針對這段材料有下列敘述正確的是( )
A.由于大氣阻力,飛船運行軌道要下降,運行速度要變小
B.如果是真空,飛船可以一直保持在343公里的軌道上運行
C.由于大氣阻力,飛船運行軌道要下降,運行周期要變長
D.由于飛船軌道比較低,飛船內(nèi)的物體對支持面的壓力與在地球上對地面的壓力差不多
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如圖中K、L、M為靜電場中的三個相距很近的等勢面(K、M之間無電荷)。一帶電粒子射入此靜電場中后,依a→b→c→d→e軌跡運動。已知電勢UK<UL<UM ,下列說法中正確的是 ( )
A.粒子帶負電
B.粒子在bc段做減速運動
C.粒子在b點與d點的速率相等
D.粒子在c點時電勢能最大
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如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球沿同一直線上運動。兩球質量關系為mB=2mA,規(guī)定向右為正方向,A、B兩球的動量均為6 kg·m/s,運動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量增量為-4 kg·m/s,則( )
A.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5
B.左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10
C.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為2∶5
D.右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1∶10
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