(2)若物体m2 达最大速度时.物体m2 已相对小车移动了距离s.求此时m1的速度和这一个过程弹簧释放的弹性势能,(3)如果在细线烧断前弹簧的弹性势能为E.A点到小车最右端的距离为L.则当E满足什么条件物块m2能离开小车.并求离开小车时物块的速度 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

精英家教网如图所示,质量分别为m1=1kg、m2=2kg的A、B两物体用劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧竖直连接起来.在弹簧为原长的情况下,使A、B整体从静止开始自由下落,当重物A下降A时,重物B刚好与水平地面相碰,假定碰撞后的瞬间重物B不反弹,也不与地面粘连,整个过程中弹簧始终保持竖直状态,且弹簧形变始终不超过弹性限度.已知弹簧的形变为x时,其弹性势能的表达式为Er=
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kx2.若重物A在以后的反弹过程中恰能将重物B提离地面,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)重物A自由下落的高度h
(2)从弹簧开始被压缩到重物B离开水平地面的过程中,水平地面对重物B的最大支持力.

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如图所示,质量分别为m1=1kg、m2=2kg的A、B两物体用劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧竖直连接起来.在弹簧为原长的情况下,使A、B整体从静止开始自由下落,当重物A下降A时,重物B刚好与水平地面相碰,假定碰撞后的瞬间重物B不反弹,也不与地面粘连,整个过程中弹簧始终保持竖直状态,且弹簧形变始终不超过弹性限度.已知弹簧的形变为x时,其弹性势能的表达式为Er=kx2.若重物A在以后的反弹过程中恰能将重物B提离地面,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)重物A自由下落的高度h
(2)从弹簧开始被压缩到重物B离开水平地面的过程中,水平地面对重物B的最大支持力.

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在光滑的水平面上停放着一辆质量为m1的小车,质量为m2的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m2拴住,m2静止在小车上的A点,如图10所示.设m2与m1间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m2、m1开始运动,则:

图10

(1)当m2位于O点左侧还是右侧时,物体m2的速度最大?简要说明理由.?

(2)若物体m2达到最大速度v2时,物体m2已相对小车移动了距离s,求此时m1的速度v1和这一过程中弹簧释放的弹性势能Ep.

(3)判断m2与m1最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动,并简要说明理由.

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(16分)根据量子理论,光子具有动量。光子的动量等于光子的能量除以光速,即,光照射到物体表面并被反射时,会对物体产生压强,这就是“光压”。光压是光的粒子性的典型表现。光压的产生机理如同气体压强:由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强。

(1)激光器发生的一束激光的功率为P,光束的横截面积为S.当该激光束垂直照射在物体表面,试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量.

(2)若该激光束被物体表面完全反射,试求出其在物体表面引起的光压表达式.

(3)设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去,当然这只有当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行.现如果用一种密度为1.0×103kg/m3的物体做成的平板,它的刚性足够大,则当这种平板厚度较小时,它将能被太阳的光压送出太阳系.试估算这种平板的厚度应小于多少米(计算结果保留二位有效数字)?设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上,且平板表面所受的光压处于最大值,不考虑太阳系内各行星对平板的影响.已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4×103J/m2?s(即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量,地球绕太阳公转的加速度为5.9×10-3m/s2)。

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根据量子理论,光子具有动量,光子的动量等于光子的能量除以光速,即p.光照射到物体表面并被反射时,会对物体产生压强,这就是“光压”.光压是光的粒子性的典型表现.光压的产生机理如同气体压强:由大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力,器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强.

(1)激光器发出的一束激光的功率为P,光束的横截面积为S.当该激光束垂直照射在物体表面时,试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量;

(2)若该激光束被物体表面完全反射,证明其在物体表面引起的光压是

(3)设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去,当然这只有当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行.现如果用一种密度为1.0×103kg/m3的物体做成的平板,它的刚性足够大,则当这种平板厚度较小时,它将能被太阳的光压送出太阳系.试估算这种平板的厚度应小于多少?设平板处于地球绕太阳运行的公转轨道上,且平板表面所受的光压处于最大值,不考虑太阳系内各行星对平板的影响,已知地球公转轨道上的太阳常量为1.4×103J/m2·s(即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量),地球绕太阳公转的加速度为5.9×103m/s2

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一.选择题

  1.C 

2.D 

3.C 

4.C 

5.B 

6.B 

7.B 

8.A 

9. AC

10. BD

二.实验题

11.(8分)(1)3.177mm (2分)  注意:(3.176mm3.178mm也给分)

    (2)① 略(2分) ②弹簧的自由长度(或答弹簧的原长) (1分,说明:答“弹力为零时弹簧的长度”不给分)    ③ 95―105N/m (2分)  ④弹簧弹力与弹簧形变量成正比.( 1分,说明:答“弹簧弹力与弹簧长度成线性关系”的不给分)

12.(10分)

⑴②红黑表笔短接,调节欧姆调零电阻,使指针指0Ω。(2分)

⑵ D(2分)

⑶0.260 (2分)  

⑷12(2分)

⑸利用直流电压10V量程,逐段测量各元件和导线两端电压。(2分)

三.计算题(52分)

13(15分)

⑴解:对带电粒子在加速过程中应用动能定理:

………………………………………………………………⑴

解得:V………………………………………………………⑵

⑵对磷离子做匀速圆周运动应用牛顿定律:

      ………………………………………………………………⑶

解得:……………………………………………………………⑷

评分标准:⑴⑵⑶每式4分,⑷式3分

14.(17分)

解⑴根据公式:P=IU ……………………………………………………………⑴

可解得两档电流分别为:

 ………………………………………………………⑵

               ………………………………………………………⑶

再根据电池容量可解得

 小时和小时

⑵经分析可知,档自行车以最大功率行驶且达匀速时速度最大,因此有:

              F=kmgvm …………………………………………………………⑷

而            …………………………………………………………⑸

联立⑷⑸并代入数据可得:vm=6m/s

⑶忽略自行车启动和减速过程,可认为自行车以最大速度匀速行驶3小时,即

               Sm=vvt2=6×3600×2=43200m=43.2km

评分标准:⑴⑵两问各7分,⑶问3分,共17分

15(2分).

解:⑴(1)对m2,先做加速运动,后做减速运动,当弹力等于摩擦力时,速度最大,则m2速度最大在O点的左侧……3分

(2) ……3分

……3分

    (3) ……2分

……3分

……3分

 ……1分

方向水平向右……2分

 

 

 

 

 


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