如图所示,内部粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与光滑水平轨道BC相切,质量的小球B左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍,忽略空气阻力,重力加速度,求:
(1)小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功;
(2)小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
如图所示,质量分别为、、的三个小球A、B、C,用两根长为L的轻绳相连,置于倾角为、高为L的固定光滑斜面上,A球恰能从斜面顶端处竖直落下,弧形挡板使小球只能竖直向下运动,碰撞过程中没有动能损失,小球落地后均不再反弹,现由静止开始释放它们,不计所以摩擦,求:
(1)A球刚要落地时的速度大小;
(2)C球刚要落地时的速度大小。
宇航员在某星球上做了以下实验:将一小球从水平地面以角斜向上抛出,抛出时速度大小为,将t时间落回水平面,忽略空气阻力和星球自转的影响,已知引力常量为G,星球半径为R,求:
(1)该星球的质量;
(2)在该星球表面要成功发射一颗卫星的最小发射速度v。
如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过后又恰好与倾角为的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为,小球可看作质点且其质量为,,求:
(1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离;
(2)小球通过管道上B点时对管道的压力大小和方向。
某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化的关系”的实验如图,图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致,每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出,除了图中已有的实验器材外,还有导线、开关、交流电源和刻度尺未画出:
(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,则下面操作正确的是( )
A.放开小车,能够自由下滑即可
B.放开小车,能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可
(2)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所做的位置,下列说法正确的是( )
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的 部分进行测量(根据下面所示纸带上的字母回答)。
用如图1实验装置验证、组成的系统机械能守恒,从高处由静止开始下落,上拖着的纸带带出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律,图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示,已知打点计时器所用电源的频率为,、,(以下所用答案均要保留三位有效数字)
(1)纸带上打下计数点5时的速度 ;
(2)在大下点过程中系统动能的增量 ,系统重力势能的减少量 ;由此得出的结论是 。
(3)若某同学作出了图线(如图3),据图线得到的重力加速度为 。