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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 右圖所示.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, 每個(gè)球的質(zhì)量與其相鄰左球質(zhì)量之比為k.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(zhǎng),g取10 m/s2) (1)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. (2)若N=5,在1號(hào)球向左拉高h(yuǎn)的情況下,要使5號(hào)球碰撞后升高16h,問k值為多少? 問的條件下,懸掛哪個(gè)球的繩最容易斷,為什么? 答案 (1) 懸掛1號(hào)球的繩最容易斷,原因見解 解析 (1)設(shè)n號(hào)球質(zhì)量為mn,n+1號(hào)球質(zhì)量為mn+1,碰撞后的速度分別為v n′.vn+1′,取水平向右為正方向,據(jù)題意有n號(hào)球與n+1號(hào)球碰撞前的速度分別為vn.0,且mn+1=kmn 根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有mnvn=mnvn′n+kmnv n+1′ ① 根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有 mnvn2=mnv n′2+kmnv n+1′2 ② 由①②得v n+1′=(v n+1′=0舍去) 設(shè)n+1號(hào)球與n+2號(hào)球碰前的速度為vn+1? 據(jù)題意有vn+1=v n+1′ 得vn+1=v n+1′= ③ (2)設(shè)1號(hào)球擺至最低點(diǎn)時(shí)的速度為v1,由機(jī)械能守恒定律有 m1gh=m1v12 ④ 解得v1= ⑤ 同理可求5號(hào)球碰后瞬間的速度 v5= ⑥ 由③式得vn+1=nv1 ⑦ N=n+1=5時(shí),v5=()4v1 ⑧ 由⑤⑥⑧三式得 k=-1≈0.414(k=--1舍去) ⑨ (3)設(shè)繩長(zhǎng)為l,每個(gè)球在最低點(diǎn)時(shí),細(xì)繩對(duì)球的拉力為F,由牛頓第二定律有 F-mng=mn ⑩ 則F=mng+mn=mng+2=mng+Ekn ?式中Ekn為n號(hào)球在最低點(diǎn)的動(dòng)能 由題意可知1號(hào)球的重力最大,又由機(jī)械能守恒定律可知1號(hào)球在最低點(diǎn)碰前的動(dòng)能也最大,根據(jù)式可判斷在1號(hào)球碰撞前瞬間懸掛1號(hào)球細(xì)繩的張力最大,故懸掛1號(hào)球的繩最容易斷. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(07重慶理綜)如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v1=30 m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道。車道每100 m下降2 m。為了使汽車速度在s=200 m的距離內(nèi)減到v2=10 m/s,駕駛員必須剎車。假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力,且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A。已知A的質(zhì)量m1=2000 kg,B的質(zhì)量m2=6000 kg。求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力。取重力加速度g=10 m/s2。

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07重慶理綜74 、(17分)  ⑴在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中.用導(dǎo)線a、bc、de、f、gh按圖1所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后:

 


①若電壓表的示數(shù)為2 V,電流表的的示數(shù)為零,小燈泡不亮,則斷路的導(dǎo)線為_____;

②若電壓表的示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3 A,小燈泡亮,則斷路的導(dǎo)線為______;

③若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導(dǎo)線為____________.

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07重慶理綜  73 真空中有一平行板電容器,兩極板分別由鉑和鉀(其極限波長(zhǎng)分別為λ­1λ­2)制成,板面積為S,間距為d。現(xiàn)用波長(zhǎng)為λ­(λ­2λ­<λ­2的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面,則電容器的最終帶電量Q正比于

A.              B. 

C.              D.

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(07重慶理綜)為估算池中睡蓮葉面承受出滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng),小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái),測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水上升了45 mm。查詢得知,當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12 m/s.據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈,不計(jì)雨滴重力,雨水的密度為1×103  kg/m3

A.0.15 Pa           B.0.54 Pa

C.1.5 Pa            D.5.4 Pa

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07重慶理綜 18、汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗,如圖,在打開車燈的情況下,電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A,若電源電動(dòng)勢(shì)為12.5 V,內(nèi)阻為0.05 Ω,電流表內(nèi)阻不計(jì),則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),車燈的電功率降低了

A.35.8 W       B.43.2 W        

C.48.2 W       D.76.8 W

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同步練習(xí)冊(cè)答案