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如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的...

如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1.6m、固定于竖直平面内的光滑半圆弧轨道,A、B分别是轨道的最低点和最高点;N为防护罩,它是一个竖直固定的1/4圆弧,其半r=manfen5.com 满分网,圆心位于B点.在A放置水平向左的弹簧枪,可向M轨道发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠,弹簧枪可将弹性势能完全转化为小钢珠的动能.假设某次发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点,水平飞出后落到N的某一点上,取g=10m/s2.求:
(1)钢珠在B点的速度;
(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep;
(3)钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间.

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(1)发射的小钢珠沿轨道恰好能经过B点,由牛顿第二定律求解. (2)从发射钢珠到上升到B点过程,由机械能守恒定律求解弹簧的弹性势能 (3)钢珠做平抛运动,由平抛运动的规律和几何关系求解. 【解析】 (1)在B处对小钢珠进行受力分析,钢珠沿轨道恰好能经过B点,由牛顿第二定律得 mg= 得:vB==4m/s (2)从发射钢珠到上升到B点过程, 由机械能守恒定律得 EpN=△EPG+△Ek=mg×2R+m 得EpN=0.4J (3)钢珠做平抛运动,由平抛运动的规律得: h=gt2 x=vBt x2+h2=r2 联立解得t=0.4s 答:(1)钢珠在B点的速度是4m/s; (2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能是0.4J; (3)钢珠从M圆弧轨道B点飞出至落到圆弧N上所用的时间是0.4s.
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考点分析:
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水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和光滑圆弧槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=6.0m,倾角θ=37°.圆弧BC半径R=3.0m,末端C点的切线水平;C点与水平面的距离h=0.80m,人与AB间的动摩擦因数为μ=0.2.取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.一个质量m=30kg的小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度a的大小;
(2)小朋友滑到C点时速度v的大小及对C点时受到槽面的压力Fc的大小;
(3)在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移x的大小.

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两个完全相同的物块A、B,质量均为m=0.8kg,沿同一粗糙水平面以相同的初速度从同一位置运动,它们速度随时间的变化关系如图所示,图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v-t图象.求:
(1)物块A所受拉力F的大小.
(2)4s末物块A、B之间的距离s.

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某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点        之间某时刻开始减速.
②计数点5对应的速度大小为    m/s,计数点6对应的速度大小为1.16m/s.(保留三位有效数字).
③物块减速运动过程中加速度的大小为a=    m/s2,若用manfen5.com 满分网来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值    (填“偏大”或“偏小”).
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在实验室中,两组同学分别探究合力一定时,物体的加速度与质量之间的关系.
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(1)甲组同学使用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)装置进行实验,如图1所示,①是固定在小车上位移传感器的发射器部分,②是接收部分.在该实验中采用控制变量法,保持小车所受拉力不变,用钩码所受的重力作为小车所受拉力,利用图示装置,改变小车的质量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-1/M关系图线.
①如果摩擦力不能忽略,则画出的a-1/M图线为图2中的______.(填“甲”或“乙”或“丙”)
②该实验中某同学画出的图线中AB段明显偏离直线,如图3所示,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(2)乙组同学利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来进行实验.
①做实验时,将滑块从图甲所示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为△t1、△t2;用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x,用游标卡尺测得遮光条宽度d.则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=______;经过光电门2时的速度表达式v2=______,滑块加速度的表达式a=______.(以上表达式均用已知字母表示).
②为了保持滑块所受的合力不变,可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h,如图4所示.关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是______
A.M增大时,h增大,以保持二者乘积增大
B.M增大时,h减小,以保持二者乘积不变
C.M减小时,h增大,以保持二者乘积不变
D.M减小时,h减小,以保持二者乘积减小.
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2011年8月18日,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器完成5000米级海试回国.“蛟龙号”采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”.潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整.当潜水器两侧配备4块压载铁时,潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜;当潜水器到达一定深度时,可操作抛载其中2块压载铁,使潜水器悬停在指定深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压载铁,使潜水器上浮,到达水面,设潜水器在水中受到的阻力与速度的平方成正比,潜水器受到的浮力恒定,下列说法正确的是( )
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A.潜水器两侧配备4块压载铁时,向下做匀加速运动
B.潜水器两侧配备4块压载铁时,先向下做加速度逐渐减小的加速运动,然后做匀速运动
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D.潜水器抛弃所有压载铁后,将向上做匀加速运动
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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