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某同學(xué)找了一個(gè)用過的“易拉罐”在靠近底部的側(cè)面打了一個(gè)洞,用手指按住洞,向罐中裝滿水,然后將易拉罐豎直向上拋出,空氣阻力不計(jì),則下列說法正確的是 ( )
A.易拉罐上升的過程中,洞中射出的水的速度越來越快
B.易拉罐下降的過程中,洞中射出的水的速度越來越快
C.易拉罐上升、下降的過程中,洞中射出的水的速度都不變
D.易拉罐上升、下降的過程中,水不會從洞中射出
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(16分)
有兩個(gè)完全相同的小滑塊A和B,A沿光滑水平面以速度v0與靜止在平面邊緣O點(diǎn)的B發(fā)生正碰,碰撞中無機(jī)械能損失。碰后B運(yùn)動的軌跡為OD曲線,如圖所示。
(1)已知滑塊質(zhì)量為m,碰撞時(shí)間為,求碰撞過程中A對B平均沖力的大小。
(2)為了研究物體從光滑拋物線軌道頂端無初速下滑的運(yùn)動,特制做一個(gè)與B平拋軌道完全相同的光滑軌道,并將該軌道固定在與OD曲線重合的位置,讓A沿該軌道無初速下滑(經(jīng)分析,A下滑過程中不會脫離軌道)。
a.分析A沿軌道下滑到任意一點(diǎn)的動量pA與B平拋經(jīng)過該點(diǎn)的動量pB的大小關(guān)系;
b.在OD曲線上有一M點(diǎn),O和M兩點(diǎn)連線與豎直方向的夾角為45°。求A通過M點(diǎn)時(shí)的水平分速度和豎直分速度。
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(16分)
如圖所示,五塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上,每塊木板的長度為L=0.5m,質(zhì)量為M=0.6 kg。在第一塊長木板的最左端放置一質(zhì)量為m=0.98 kg的小物塊。已知小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。一顆質(zhì)量為m0=0.02 kg的子彈以的υ0=150 m/s水平速度擊中小物塊并立即與小物塊一起在長木板表面滑行,重力加速度g取10 m/s2。
(1)分析小物塊滑至哪塊長木板時(shí),長木板才開始在地面上滑動。
(2)求物塊在整個(gè)運(yùn)動過程中相對出發(fā)點(diǎn)滑行的最大距離s。
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(12分)
在核反應(yīng)堆中,常用減速劑使快中子減速.假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的k倍.中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正碰.設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的,求N次碰撞后中子速率與原速率之比.
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(10分)
如圖所示,坡度頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m1的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,從斜面進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失,為使A制動,將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長線M處的墻上,一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連,彈簧處于原長時(shí),B恰位于滑道的末湍O點(diǎn)。A與B碰撞時(shí)間極短,碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧,已知在OM段A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度為g,求
(1)物塊A在與擋板B碰撞前的瞬間速度v的大小;
(2)彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈簧勢能EP(設(shè)彈簧處于原長時(shí)彈性勢能為零)。
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我們可以利用氣墊導(dǎo)軌、光電門及計(jì)時(shí)器和滑塊來探究兩物體發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)動量變化的規(guī)律,如圖所示,將滑塊前端沾上橡皮泥(橡皮泥質(zhì)量不計(jì)),只在滑塊1(質(zhì)量為230g)上安裝U型擋光片(如圖單邊加中間寬度d為0.03m),把滑塊2(質(zhì)量為216g)放在兩個(gè)光電門之間,先給滑塊1某一初速度,通過光電門B后與滑塊2相碰撞,并粘合在一起通過光電門A,由電子計(jì)時(shí)器讀出兩次時(shí)間間隔分別為0.05342s和0.10500s。則碰前滑塊1的動量為P1= ;碰撞后,兩滑塊一起運(yùn)動時(shí)的總動量為P2= 。(結(jié)果保留三位小數(shù))
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用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使質(zhì)量為mA 的A球從斜槽上某一固定點(diǎn)G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡,把質(zhì)量為mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次,得到了如圖所示的三個(gè)落地處。
①請?jiān)趫D中讀出OP= cm。
②由圖可以判斷出R是 球的落地點(diǎn),Q是 球的落地點(diǎn)。
③為了驗(yàn)證碰撞前后動量守恒,該同學(xué)只需驗(yàn)證表達(dá)式 。
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寫出如圖所示的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù):
①游標(biāo)卡尺的讀數(shù) _________mm;
②螺旋測微器的讀數(shù)_______mm。
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如圖所示,質(zhì)量為M,半徑為R的光滑圓環(huán)靜止在光滑水平面上,有一質(zhì)量為m的小滑塊從與環(huán)心O等高處開始無初速下滑到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊發(fā)生的位移為 ( )
A. B.
C. D.
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在光滑的水平面上,一質(zhì)量為M的小球A以動量P向右運(yùn)動,與靜止的質(zhì)量為m的小球B發(fā)生碰撞,A、B球的大小一樣,且M=3m。則碰撞后A球的動量大小可能為( )
A.P/4 B.P/2 C.3P/4 D.P
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