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(2012?珠海一模)如图所示,质量为M=3kg的小车放在光滑的水平面上,在小车的最左端有一小物块,质量m=1kg,物块与小车间动摩擦因数为μ=0.5,竖直固定的挡板A下端离地面的高度略大于小车的高度.初始时,小车与物块一起以水平速度V0=2m/s向左运动,当物块运动到挡板A处时与挡板发生无机械能损失的碰撞,若小车足够长.求:
(1)物块与挡板第一次碰撞后,物块向右运动最大对地位移.
(2)物块第二次与挡板碰撞前,物块在木板上滑动的距离.
(3)物块与挡板第一次碰撞后到与车第一次共速的时间.
分析:(1)物块与挡板发生无机械能损失的碰撞,则碰后速度与碰前速度相等,根据动能定理求出物块向右运动的最大对地位移.
(2)根据动量守恒定律求出物块和小车第一次碰撞后的共同速度,结合系统能量守恒求出物块在木板上滑动的距离.
(3)物块在整个过程中,即与小车达到共同速度前,一直相对于小车向右运动,根据牛顿第二定律求出加速度,结合匀变速直线运动的公式求出物块与挡板第一次碰撞后到与车第一次共速的时间.
解答:解:(1)对物块:由动能定理有:μmgs=
1
2
m
v
2
0
,
S=0.4m,
(2)第一次物块碰后左共共速,由系统动量和能量守恒得:Mv0-mv0=(M+m)v
1
2
(M+m)
v
2
0
=
1
2
(M+m)v2+μmgL

联立解得,物块在木板上滑动的距离为:
L=1.2m                                 
(3)对木板,μmg=Ma
v=v0-at,
t=0.6s                                    
答:(1)物块与挡板第一次碰撞后,物块向右运动最大对地位移为0.4m.
(2)物块第二次与挡板碰撞前,物块在木板上滑动的距离1.2m.
(3)物块与挡板第一次碰撞后到与车第一次共速的时间为0.6s.
点评:本题综合考查了动量守恒定律、动能定理、牛顿第二定律和能量守恒定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,需加强该题型的训练.
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A.电流表(量程0.6A,内阻约为1Ω)          B.电流表(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)
C.电压表(量程5.0V,内阻约为5kΩ)          D.电压表(量程15.0V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA)
F.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A)
G.电源(电动势为6.0V,内阻约为1.5Ω)
(1)实验中所用的电流表应选
A
A
;电压表选
C
C
;滑动变阻器应选
F
F
.(只需填器材前面的字母代号)
(2)将图10中的实物连接成实验所需的电路(有两根导线已经接好).实验开始时,滑动变阻器的滑片应该置于最
左
左
端.(填“左”或“右”)
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表:请在图中描点画出小灯泡的U-I曲线.

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(3)如果撤去电场,只保留磁场,电子速度变为V,求电子在磁场中的运动时间.

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