【題目】如圖所示,質量相等、材料相同的兩個小球 A、B 間用一勁度系數為 k 的輕質彈簧相連 組成系統,系統穿過一粗糙的水平滑桿,在作用在 B 上的水平外力 F 的作用下由靜止開始 運動,一段時間后一起做勻加速運動,當它們的總動能為 4Ek 時撤去外力 F,最后停止運動.不 計空氣阻力,認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.則在從撤去外力 F 到停止運動的過程中, 下列說法正確的是( )
A. 撤去外力 F 的瞬間,彈簧的伸長量為
B. 撤去外力 F 后,球 A、B 和彈簧構成的系統機械能守恒
C. 系統克服摩擦力所做的功等于系統機械能的減少量
D. A 克服外力所做的總功等于 2Ek
【答案】ACD
【解析】
根據受力分析與牛頓第二定律分析彈簧的伸長量,根據動能定理分析A克服外力所做的總功,根據功能關系分析系統克服摩擦力所做的功;
A、當A與B一起做加速運動的過程中,等于整體:,對小球A:
,聯立得:
.即彈簧的伸長量為
,故A正確;
B、撤去外力 F 后,球 A、B 和彈簧構成的系統在水平方向受到摩擦力的作用逐漸減速,所以機械能不守恒,故B錯誤;
C、根據功能關系可知,整個的過程中,系統克服摩擦力所做的功等于A、B的動能以及彈簧減少的彈性勢能的和,即等于系統機械能的減少量,故C正確;
D、撤去外力 F后A克服外力所做的總功等于A的動能,由于是當它們的總動能為時撤去外力F,所以A與B開始時的動能都是
,即A克服外力所做的總功等于
,故D正確。
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【題目】如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖.
(1)若入射小球質量為,半徑為
;被碰小球質量為
,半徑為
,則(______)
A. ,
B.
,
C. ,
D.
,
(2)為完成此實驗,以下所提供的測量工具中必需的是________.(填下列對應的字母)
A.直尺 B.游標卡尺 C.天平 D.彈簧秤 E.秒表
(3)設入射小球的質量為,被碰小球的質量為
,P為碰前入射小球落點的平均位置,則關系式(用
、
及圖中字母表示)___________________________成立,即表示碰撞中動量守恒.
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【題目】(1)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量重力加速度,請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
① ;
② 。
(2)該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續的六個打點A.B.C.D.E.F為計數點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為、
、
、
、
,若打點的頻率為
,則打E點時重物速度的表達式為
;若分別計算出各計數點對應的速度數值,并在坐標系中畫出速度的二次方
與距離
的關系圖像,如圖丙所示,則重力加速度
。
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【題目】如圖所示,取稍長的細竹桿,其一端固定一枚小鐵釘,另一端用羽毛做一個尾翼,做成A.B兩只“飛鏢”,將一軟木板掛在豎直墻壁上作為鏢靶.在離木板一定距離 的同一高度處,將它們水平擲出,不計空氣阻力,兩只“飛鏢”插在靶上的狀 態如圖所示(側視圖).則下列說法中正確的是( )
A. A 鏢的質量一定比 B 鏢的質量大
B. A 鏢擲出時的初速度比 B 鏢擲出時的初速度大
C. B 鏢插入靶時的末速度一定比 A 鏢插入靶時的末速度大
D. B 鏢的運動時間比 A 鏢的運動時間長
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【題目】如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌豎直放置在勻強磁場中,磁場和導軌平面垂直,金屬桿ab與導軌接觸良好可沿導軌滑動,開始時電鍵S斷開,當ab桿由靜止下滑一段時間后閉合S,則從S閉合開始計時,ab桿的速度v與時間t的關系不可能是 ( )
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【題目】某同學設計了一個用打點計時器研究動量守恒定律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運動,然后與原來靜止的前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續做勻速運動,他設計的具體裝置如圖所示,在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器電源頻率為50Hz,長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已測得打點紙帶如圖所示,并測得各計數點間距
已標在圖示上
,A為運動的起點,則應選______段來計算A碰前速度,應選______段來計算A和B碰后的共同速度
以上兩空選填“AB”“BC”“CD”“DE”
.
(2)已測得小車A的質量,小車B的質量
,由以上測量結果可得:碰前總動量
______
,碰后總動量
_____
結果保留三位有效數字
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【題目】如圖所示,一輕質彈簧一端固定在水平天花板上,另一端掛一重物,當彈簧處于原長時,重物由靜止釋放,不計空氣阻力,關于重物下落過程,下列說法正確的是
A. 加速度一直變大
B. 動能先變大后變小
C. 彈簧與重物組成的系統的機械能一直變小
D. 重物的重力勢能先變大后變小
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【題目】如圖所示,質量為M=10kg的小車停放在光滑水平面上。在小車右端施加一個F=10N的水平恒力。當小車向右運動的速度達到2.8m/s時,在其右端輕輕放上一質量m=2.0kg的小黑煤塊(小黑煤塊視為質點且初速度為零),煤塊與小車間動摩擦因數μ=0.20。假定小車足夠長。
(1)求經過多長時間煤塊與小車保持相對靜止
(2) 求3s內煤塊前進的位移
(3)煤塊最終在小車上留下的痕跡長度
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【題目】一質點在連續的4s內做勻加速直線運動,在第一個2s內位移為12m,第二個2s內位移為16m,下面說法正確的是( )
A. 質點在第1s末的速度大小為4m/s
B. 質點在第2s末的速度大小為6m/s
C. 質點的加速度大小為1m/s2
D. 質點的加速度大小為6m/s2
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