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如图所示,
A
为内表面光滑的薄壁U型盒,质量
,底面长
,
A
的中央位置放有可视为质点、质量
的滑块
B
,初始
A
、
B
均静止。在
A
左侧与
A
相距
处有一可视为质点、质量为
的滑块
C
,开始时
C
以
的初速度向右沿直线运动,与
A
碰撞后粘在一起,已知
A
、
C
与水平面间的动摩擦因数均为
,不考虑各物体相互碰撞的时间及
B
与
A
碰撞时的机械能损失,三物体始终在一条直线上运动,取
。求:
(1)
C
与
A
碰撞前瞬间,滑块
C
速度的大小
;
(2)
A
与
B
发生第一次碰撞后
B
的速度
;
(3)
C
开始运动到
B
与
A
发生第二次碰撞前经历的时间
t
以及整个过程
B
与
A
碰撞的次数
N
。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示为一质谱仪的结构简图,正对着竖直放置的两块平行金属板
、
间电压可以调节,相距为
,
、
分别为
、
板上的小孔,
、
、
三点共线,它们的连线垂直
、
,且
,以
为圆心、
为半径的圆形区域内存在磁感应强度为
、方向垂直纸面向外的匀强磁场,圆弧
为记录粒子位置的胶片,
上各点到
点的距离以及
两端点间的距离都为
,
两端点的连线垂直
、
板,粒子经
进入
、
间的电场后,通过
进入磁场,粒子在
处的速度和粒子所受的重力均不计。
(1)当
、
间的电压为
时,粒子恰好打在
上的中点,求该粒子的荷质比;
(2)已知一质量为
的粒子恰好打在
的最右侧端点,在相同的加速电压下,该粒子的一个同位素粒子恰好打在
的最左侧端点,求这个同位素粒子的质量;
(3)已知一质量为
、带电量为
的粒子从
进入电场,当
、
间的电压不同时,粒子从
到打在
上经历的时间
会不同,求
的最小值。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图甲所示,水平传送带足够长,沿顺时针方向匀速运动,某绝缘带电物块无初速度地从最左端放上传送带。该装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中,物块运动的图像如图乙所示,物块带电量保持不变,下列说法正确的是( )
A.物块带负电
B.1s后物块与传送带共速,所以传送带的速度为0.5m/s
C.若增大传送带的速度,其他条件不变,则物块最终达到的最大速度也会增大
D.传送带的速度可能比0.5m/s大
类型:多选题
难度系数:困难0.15
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输电能耗演示电路如图所示。左侧
ab
之间正弦交流电电压不变,输电线的电阻
r
为10Ω。开关S接2时,理想变压器原、副线圈匝数比为1:3,负载
R
上的功率为10W;开关S接1时,原、副线圈匝数比为2:1,
R
上的功率也为10W,则负载
R
的阻值为( )
A.15Ω
B.5Ω
C.30Ω
D.10Ω
类型:单选题
难度系数:困难0.15
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如图所示,固定斜面倾角
θ
=37°,斜面底端有与斜面垂直的固定挡板
P
。
A
与斜面间的摩擦很小可忽略不计,
B
与斜面之间的动摩擦因数
小物体
A
从斜面顶端无初速释放,运动
m后与静止的小物体
B
发生正碰,碰撞时
B
与挡板
P
之间的距离为
。已知
B
物体的质量是
A
物体的2倍,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有碰撞都是弹性碰撞,重力加速度g取10m/s
2
,
,物体A、
B
均视为质点。求:
(1)物体
A
与物体
B
第一次碰撞后的速度;
(2)物体
B
第一次与挡板
P
相碰时
A
与挡板的距离;
(3)物体
A
与物体
B
第二次碰撞前瞬间的速度。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系
,第一、二象限内有水平向左、大小相等的匀强电场,第三、四象限内有磁感应强度大小为
B
、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场,在
y
轴的某个适当的位置放置有水平绝缘光滑的小支架,支架上静止放置一质量为
m
、不带电的金属小球
a
,另一与小球
a
一样大、质量为
、带电量为
q
的金属小球
b
从
x
轴的某点,垂直于
x
轴以速度
竖直向上射入第一象限,运动一段时间后以速度
沿
x
轴负方向与小球
a
发生弹性碰撞且电量发生转移,过了一段时间小球
a
从
x
轴上的某点进入第三象限,不计两球间的库仑力及空气阻力,重力加速度大小为
g
。
(1)求小球
a
从
x
轴上某点进入磁场时的该点的位置坐标;
(2)若
,求小球
a
第一次在磁场中运动离
x
轴的最远距离
和最大速度
。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示,有一倾角
的斜面
,质量为
。质量为
的物体
A
静止在
上。现用水平力
推物体
A
,在
由零逐渐增加至
再逐渐减为零的过程中,
A
和
始终保持静止。对此过程下列说法正确的是( )
A.地面对
的支持力大于
B.
对
压力的最小值为
,最大值为
C.
所受摩擦力的最小值为0,最大值为
D.
所受摩擦力的最小值为
,最大值为
类型:单选题
难度系数:困难0.15
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如图所示,足够长的水平传送带以
v
=8m/s的恒定速度逆时针转动。在传送带的左端有一足够长的光滑水平面,一质量
m
A
=3kg的小物块A在水平面上以
v
0
=8m/s的速度向右运动,与静止在水平面右端质量
m
B
=1kg的小物块B发生正碰后,两物块均无能量损失地滑上传送带,经过4s两物块再次发生正碰。已知B与传送带的动摩擦因数
μ
B
=0.5,重力加速度
g
=10m/s
2
,A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且时间极短。
(1)求A、B第一次碰撞后的速度
v
A
、
v
B
的大小;
(2)求A与传送带的动摩擦因数
μ
A
;
(3)分析A、B是否会发生第三次碰撞。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示,水平地面上静止一辆带有向后喷射装置的小车,小车的质量为
M
=1kg,现给小车里装入10个相同的小球,每个小球质量为
m
=1kg。车上的喷射装置可将小球逐一瞬间向后水平喷出,且相对于地面的速度都是
v
o
=20m/s,每间隔相等时间
喷出一个小球。已知小车运动时受到的阻力为小车和车内小球总重力的
k
=0.2倍,
g
=10m/s
2.
(1)喷出第一个小球时,小车同时也获得一个反向速度,求此时整个系统增加的机械能;
(2)求喷出第三个小球后,小车的速度
v
3
;
(3)调整第四个及以后的每个小球喷出速度,可使得接下来的每个小球喷出后小车的速度都等于
v
3
。求第四个小球和第五个小球喷出的速度之比。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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如图所示,倾角
的传送带始终以大小
的速度顺时针运行,相距
的
M
、
N
为传送带的两个端点,
N
点处有一距传送带很近的固定挡板P,传送带上A、B两个小物块(均视为质点)用长度
的轻绳相连,轻绳拉直且与传送带平行,物块A位于
的中点
O
处。现将两物块由静止释放,然后将轻绳剪断,一段时间后物块B与挡板P发生碰撞(碰撞时间极短),碰撞后速度大小不变、方向反向。物块A、B的质量分别为
、
,物块A、B与传送带间的动摩擦因数分别为
、
,取重力加速度大小
,
,
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)剪断轻绳前瞬间,轻绳的弹力大小
T
;
(2)从剪断轻绳到物块B第一次与挡板P碰撞的时间
t
;
(3)物块B第一次与挡板P碰撞后到达的最高位置与挡板P间的距离
;
(4)物块A到达
M
点时,两物块间的距离
s
(结果保留两位有效数字)。
类型:解答题
难度系数:困难0.15
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