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如圖所示，n個(gè)相同的木塊（視為質(zhì)點(diǎn)），每塊的質(zhì)量都是m，從右向左沿同一直線排列在水平桌面上，相鄰木塊間的距離均為L，第n個(gè)木塊到桌邊緣的距離也是L，木塊與桌面間的摩擦系數(shù)為μ. 開始時(shí)，第1個(gè)木塊以初速度v0向左滑行，其余所有木塊都靜止，在每次碰撞后，發(fā)生碰撞的木塊都粘在一起運(yùn)動(dòng). 最后第n個(gè)木塊剛好滑到桌邊而沒有掉下.

   （1）求在整個(gè)過程中損失的機(jī)械能和因碰撞而損失的總動(dòng)能；

   （2）求第i次（i≤n－1）碰撞中損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能之比？

   （3）若n=4，L=0.1m，v0=3m/s，取g=10m/s2，求μ的數(shù)值.


解：（1）整個(gè)過程中損失的機(jī)械能     （2分）

    整個(gè)過程木塊克服摩擦力做功為：

（2分）

    根據(jù)功能關(guān)系，整個(gè)過程中由于碰撞而損失的總動(dòng)能為

         （2分）

（2）設(shè)第i次（i≤n－1）碰撞前木塊的速度為v1，碰撞后速度為由碰撞中動(dòng)量守情理有        （3分）

    所以碰撞中損失的動(dòng)能與碰撞前動(dòng)能之比為

       （3分）

   （3）初動(dòng)能：

    第1次碰撞前：

    第1次碰撞后：          （2分）

    第2次碰撞前：

    第2次碰撞后：（2分）

    第3次碰撞前：

    第3次碰撞后：（2分）

    由功能關(guān)系有：

帶入數(shù)據(jù)，聯(lián)立求解得=0. 15.                 （2分）


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


一簡諧橫波沿水平繩向右傳播，波速為v，周期為T，振幅為A。繩上兩質(zhì)點(diǎn)M、N的平衡位置相距四分之三波長，N位于M右方。設(shè)向上為正，在t=0時(shí)刻M位移為，且向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)時(shí)間t（），M位移仍為，但向下運(yùn)動(dòng)，則

A．在t時(shí)刻，N恰好在波谷位置

B．在t時(shí)刻，N位移為負(fù)，速度向上

C．在t時(shí)刻，N位移為負(fù)，速度向下

D．在2t時(shí)刻，N位移為，速度向下

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科目：高中物理 來源： 題型：


（1）(8分)某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>

①請(qǐng)完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖14(a)安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源；豎直提起系起有重物的紙帶，使重物             (填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)計(jì)時(shí)器下端；              ，                ，使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

②圖14(b)和(c)是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取       (填“b”或“c”)來計(jì)算重力加速度。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋饕?img src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/files/down/test/2015/06/20/04/2015062004395711640063.files/image024.gif'>是空氣阻力和        。

圖14

（2）(10分)某實(shí)驗(yàn)小組研究兩個(gè)未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為1Ω)、定值電阻等。

 

圖15

①使用多用電表粗測元件X的電阻。選擇“×1”歐姆檔測量，示數(shù)如圖15(a)所示，讀數(shù)為     Ω。據(jù)此應(yīng)選擇圖15中的       （填“b”或“c”）電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

②連接所選電路，閉合S；滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)，電流表的示數(shù)逐漸       (填“增大”或“減小”)；依次記錄電流及相應(yīng)的電壓；將元件X換成元件Y，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

    

圖16

③圖16(a)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-I圖線，由圖可判斷元件      (填“X”或“Y”)是非線性元件。

④該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R＝21Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動(dòng)勢E和電阻r，如圖16(b)所示。閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V；斷開S2，讀數(shù)為1.00V，利用圖16(a)可算得E＝    V，r＝     Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字，視電壓表為理想電壓表)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，輕彈簧一端連于固定點(diǎn)O，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端連接一帶電小球P,其質(zhì)量m=2×10-2 kg,電荷量q=0.2 C.將彈簧拉至水平后，以初速度V0=20 m/s豎直向下射出小球P,小球P到達(dá)O點(diǎn)的正下方O1點(diǎn)時(shí)速度恰好水平，其大小V=15 m/s.若O、O1相距R=1.5 m,小球P在O1點(diǎn)與另一由細(xì)繩懸掛的、不帶電的、質(zhì)量M=1.6×10-1 kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細(xì)繩，同時(shí)在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場E和垂直于紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的弱強(qiáng)磁場。此后，小球P在豎直平面內(nèi)做半徑r=0.5 m的圓周運(yùn)動(dòng)。小球P、N均可視為質(zhì)點(diǎn)，小球P的電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力，取g=10 m/s2。那么，

（1）彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈力做功為多少？

（2）請(qǐng)通過計(jì)算并比較相關(guān)物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時(shí)刻具有相同的速度。

 (3)若題中各量為變量，在保證小球P、N碰撞后某一時(shí)刻具有相同速度的前提下，請(qǐng)推導(dǎo)出r的表達(dá)式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ為小球N的運(yùn)動(dòng)速度與水平方向的夾角)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某興趣小組設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置，用來研究碰撞問題。其模型如圖所示。用完全相同的輕繩將N個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的小球并列懸掛于一水平桿，球間有微小間隔，從從左到右，球的編號(hào)依次為1、2、3……N，球的質(zhì)量依次遞減，每球質(zhì)量與其相鄰左球質(zhì)量之比為k（k<1）。將1號(hào)球向左拉起，然后由靜止釋放，使其與2號(hào)球碰撞，2號(hào)球再與3號(hào)球碰撞……所有碰撞皆為無機(jī)械能損失的正碰。（不計(jì)空氣阻力，忽略繩的伸長，g取10m/s2）⑴設(shè)與n+1號(hào)球碰撞前n號(hào)球的速度為vn，求n+1號(hào)球碰撞后的速度。⑵若N=5，在1號(hào)球向左拉高h的情況下，要使5號(hào)球碰撞后升高16h（16 h小于繩長），問k值為多少？⑶在第⑵問的條件下，懸掛哪個(gè)球的繩最容易斷，為什么？解：

 

 

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，A、B是一對(duì)平行放置的金屬板，中心各有一小孔P、Q，PQ連線垂直金屬板，從P點(diǎn)處連續(xù)不斷地有質(zhì)量為m、帶電量為＋q地帶電粒子（重力不計(jì)）沿PQ方向放出，初速可忽略，在A、B間某時(shí)間t＝0開始加有如圖乙所示的交變電壓，其電壓大小為U，周期為T，帶電粒子在A、B間運(yùn)動(dòng)過程中，粒子之間的相互作用力可忽略不計(jì).

（1）請(qǐng)分別描述在0、T/8、T/4、3T/8時(shí)刻進(jìn)入小孔P的粒子在兩極板間的運(yùn)動(dòng)情況（設(shè)兩板間距離足夠大）。

（2）若在3T/8時(shí)刻前進(jìn)入小孔P的粒子都可以從小孔Q中射出，則兩板的間距d是多少？每個(gè)周期有多長時(shí)間有粒子從小孔Q中射出？

（3）若兩板的間距d=5cm，U=2.5V。一質(zhì)量m=2.0×10-27kg、電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子在t0=0時(shí)刻從緊臨B板處無初速釋放，剛好在2T時(shí)刻到達(dá)A板，則周期T應(yīng)為多少？

（4）根據(jù)第（3）問的條件和結(jié)果，在T/5時(shí)刻進(jìn)入小孔P的粒子，經(jīng)過多長時(shí)間才能到達(dá)小孔Q。

34.如圖所示，半徑R = 0.8m的四分之一光滑圓弧軌道位于豎直平面內(nèi)，與長CD = 2.0m的絕緣水平面平滑連接。水平面右側(cè)空間存在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度E = 40N/C，方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.0T，方向垂直紙面向外。兩個(gè)質(zhì)量均為m = 2.0×10-6kg的小球a和b，a球不帶電，b球帶q = 1.0×10-6C的正電，并靜止于水平面右邊緣處。將a球從圓弧軌道頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)與b球發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，碰后兩球粘合在一起飛入復(fù)合場中，最后落在地面上的P點(diǎn)。已知小球a在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力f = 0.1mg， PN =，取g =10m/s2。a、b均可作為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）小球a與b相碰后瞬間速度的大小v；

（2）水平面離地面的高度h；

（3）從小球a開始釋放到落地前瞬間的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，ab系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖17甲所示，圖的右側(cè)MN為一豎直放置的熒光屏，O為它的中點(diǎn)，OO’與熒光屏垂直，且長度為l。在MN的左側(cè)空間內(nèi)存在著方向水平向里的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。乙圖是從甲圖的左邊去看熒光屏得到的平面圖，在熒光屏上以O為原點(diǎn)建立如圖的直角坐標(biāo)系。一細(xì)束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以相同的初速度v0從O’點(diǎn)沿O’O方向射入電場區(qū)域。粒子的重力和粒子間的相互作用都可忽略不計(jì)。

（1）若再在MN左側(cè)空間加一個(gè)勻強(qiáng)磁場，使得熒光屏上的亮點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O處，求這個(gè)磁場的磁感強(qiáng)度的大小和方向。

（2）如果磁感強(qiáng)度的大小保持不變，但把方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點(diǎn)位于圖中A點(diǎn)處，已知A點(diǎn)的縱坐標(biāo) , 求它的橫坐標(biāo)的數(shù)值。

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科目：高中物理 來源： 題型：


磁懸浮列車動(dòng)力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導(dǎo)軌，軌間存在著等距離的正方形勻強(qiáng)磁場Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下圖所示。導(dǎo)軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導(dǎo)軌間距L=0.4m，當(dāng)磁場Bl、B2同時(shí)以v=5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求

(1)如果導(dǎo)軌和金屬框均很光滑，金屬框?qū)Φ厥欠襁\(yùn)動(dòng)?若不運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)說明理由；如運(yùn)動(dòng)，原因是什么?運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何?

(2)如果金屬框運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為其對(duì)地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達(dá)到的最大速度vm是多少?

(3)如果金屬框要維持(2)中最大速度運(yùn)動(dòng)，它每秒鐘要消耗多少磁場能?

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


在“測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有______．(填選項(xiàng)代號(hào))

A．電壓合適的50 Hz交流電源     B．電壓可調(diào)的直流電源     C．刻度尺

D．秒表      E．天平

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，下列做法正確的是______．

A．先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng)     B．先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源

C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處 D．將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處

(3)如圖所示為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序取0,1,2,3,4,5,6共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測出1,2,3,4,5,6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離，如圖所示(單位：cm)．由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小v4＝________m/s，小車的加速度大小為________m/s2.(保留2位有效數(shù)字)

(4)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝49 Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，則加速度的測量值比實(shí)際值偏______ .(填“大”或“小”)

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同步練習(xí)冊答案