【題目】如圖所示,兩光滑且平行的固定水平桿位于同一豎直平面內(nèi),兩靜止小球m1、m2分別穿在兩桿上,兩球間連接一個保持原長的豎直輕彈簧,現(xiàn)給小球m2一個水平向右的初速度v0.如果兩桿足夠長,則在此后的運動過程中( 。
A. m1、m2組成的系統(tǒng)動量守恒
B. m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒
C. 彈簧最長時,其彈性勢能為m2v02
D. 當(dāng)m1速度達(dá)到最大時,m2速度最小
【答案】A
【解析】
由于兩球豎直方向上受力平衡,水平方向所受的彈力的彈力大小相等,方向相反,所以兩球組成的系統(tǒng)所受的合外力為零,系統(tǒng)的動量守恒,A正確;對于彈簧、組成的系統(tǒng),只有彈力做功,系統(tǒng)的機械能守恒,由于彈性勢能是變化的,所以組成的系統(tǒng)機械能不守恒,B錯誤;當(dāng)兩球的速度相等時,彈簧最長,彈簧的彈性勢能最大,以向右為正方向,由動量守恒定律得,解得,由系統(tǒng)的機械能守恒得,解得,C錯誤;若,當(dāng)彈簧伸長時,一直在加速,當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時速度達(dá)到最大。彈簧伸長時先減速后,速度減至零向左加速,最小速度為零。所以速度達(dá)到最大時,速度不是最小,D錯誤.
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【題目】質(zhì)量為的汽車發(fā)動機額定輸出功率為P,當(dāng)它在平直的公路上以加速度由靜止開始勻加速啟動時,其保持勻加速運動的最長時間為,汽車運動中所受的阻力大小恒定,則( )
A. 若汽車在該平直的路面上從靜止開始以加速度勻加速啟動,其保持勻加速運動的最長時間為
B. 若汽車以加速度a由靜止開始在該路面上勻加速啟動,經(jīng)過時間發(fā)動機輸出功率為
C. 汽車保持功率P在該路面上運動可以達(dá)到的最大速度為
D. 汽車運動中所受的阻力大小為
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的半圓軌道小車靜止在光滑的水平地面上,其水平直徑AB長度為2R,現(xiàn)將質(zhì)量也為m的小球從距A點正上方h0高處由靜止釋放,然后由A點經(jīng)過半圓軌道后從B沖出,在空中能上升的最大高度為h0(不計空氣阻力),則
A.小球和小車組成的系統(tǒng)動量守恒
B.小車向左運動的最大距離為R
C.小球離開小車后做斜上拋運動
D.小球第二次沖過A能上升的最大高度h0<h<h0
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【題目】如圖所示,一小車置于光滑水平面上,輕質(zhì)彈簧右端固定,左端栓連物塊b,小車質(zhì)量M=3 kg,AO部分粗糙且長L=2 m,動摩擦因數(shù)μ=0.3,OB部分光滑.另一小物塊a,放在車的最左端,和車一起以v0=4 m/s的速度向右勻速運動,車撞到固定擋板后瞬間速度變?yōu)榱?/span>,但不與擋板粘連.已知車OB部分的長度大于彈簧的自然長度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).a、b兩物塊視為質(zhì)點,質(zhì)量為m=1 kg,碰撞時間極短且不粘連,碰后一起向右運動(g取10 m/s2).求:
(1)物塊a與b碰后的速度大。
(2)當(dāng)物塊a相對小車靜止時小車右端B到擋板的距離;
(3)當(dāng)物塊a相對小車靜止時在小車上的位置到O點的距離.
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【題目】卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,因為路口出現(xiàn)紅燈,司機從較遠(yuǎn)的地方開始剎車,使卡車勻減速前進,當(dāng)車減速到2m/s時,交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機當(dāng)即停止剎車,并且只用了減速過程的一半時間就加速到原來的速度,從剎車開始到恢復(fù)原速過程用了12s.求:
(1)減速與加速過程中的加速度大?
(2)開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度?
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【題目】如圖所示,U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的倍,管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為76 cm、溫度為300 K的空氣柱,左右兩管水銀面高度差為6 cm,大氣壓為 76 cmHg。
(1)給左管的氣體加熱,則當(dāng)U形管兩邊水面等高時,左管內(nèi)氣體的溫度為多少?
(2)在(1)問的條件下,保持溫度不變,往右管緩慢加入水銀直到左管氣柱恢復(fù)原長,問此時兩管水銀面的高度差。
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【題目】在“驗證動量守恒定律”的實驗中,氣墊導(dǎo)軌上放置著帶有遮光板的滑塊A、B,遮光板的寬度相同,測得的質(zhì)量分別為m1和m2.實驗中,用細(xì)線將兩個滑塊拉近使輕彈簧壓縮,然后燒斷細(xì)線,輕彈簧將兩個滑塊彈開,測得它們通過光電門的時間分別為t1、t2.
(1)圖⑴為甲、乙兩同學(xué)用螺旋測微器測遮光板寬度d時所得的不同情景。由該圖可知甲同學(xué)測得的示數(shù)為____________mm,乙同學(xué)測得的示數(shù)為____________mm。
(2)用測量的物理量表示動量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式:_________________(用m1,m2,t1.t2,d表示)
被壓縮彈簧開始貯存的彈性勢能 ____________________________________________
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【題目】磁流體發(fā)電機,又叫等離子體發(fā)電機,下圖中的燃燒室在3000K的高溫下將氣體全部電離為電子與正離子,即高溫等離子體。高溫等離子體經(jīng)噴管提速后以1000m/s進入矩形發(fā)電通道,發(fā)電通道有垂直于噴射速度方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為6T。等離子體發(fā)生偏轉(zhuǎn),在兩極間形成電勢差。已知發(fā)電通道長a=50cm,寬b=20cm,高d=20cm。等離子體的電阻率ρ=2Ωm。則以下判斷中正確的是( )
A. 發(fā)電機的電動勢為1200V
B. 因不知道高速等離子體為幾價離子,故發(fā)電機的電動勢不能確定
C. 當(dāng)外接電阻為8Ω時,發(fā)電機效率最高
D. 當(dāng)外接電阻為4Ω時,發(fā)電機輸出功率最大
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【題目】(多選)如圖所示,MNP為豎直面內(nèi)一固定軌道,其圓弧段MN與水平段NP相切于N,P端固定一豎直擋板,NP長度為2 m,圓弧半徑為1 m.一個可視為質(zhì)點的物塊自M端從靜止開始沿軌道下滑,與擋板發(fā)生碰撞(機械能不損失)后,最終停止在水平軌道上某處.已知物塊在MN段的摩擦可忽略不計,與NP段軌道間的動摩擦因數(shù)為0.2.則物塊( )
A. 運動過程中與擋板發(fā)生1次碰撞
B. 返回圓弧軌道的最大高度為0.6 m
C. 在NP間往返一次克服摩擦力做功8 J
D. 第一次與第二次經(jīng)過圓弧軌道上N點時對軌道的壓力之比為15∶7
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