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如图所示,P为固定于地面的光滑四分之一圆轨道,轨道半径R=0.45 m,轨道末端...

如图所示,P为固定于地面的光滑四分之一圆轨道,轨道半径R=0.45 m,轨道末端切线水平。AB为紧靠轨道依次放置的木板和平板小车,AB的长度均为l=0.8 m,上表面都与P轨道末端切线平齐。一重物C(可视为质点)从圆弧轨道顶端无初速度自由下滑, 已知重物CAB间的动摩擦因数相同,均用μ1表示,A与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,小车B与地面间的摩擦可忽略不计,ABC质量均相同。求:(计算中可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2

(1)若重物C滑上木板A时,AB一起开始向右滑动,μ1应满足什么条件

(2)若μ1=0.4,判断重物C最终能否停在木板A或者小车B上?若能,求出相对静止时C离所停物体左端的距离;若不能,求出重物C离开该物体时的速度。

 

(1) ;(2)重物C最终停在距离小车B左端 处 【解析】(1)对AB整体受力分析有,即 (2)重物C到达轨道末端速度为, 该过程机械能守恒,有 滑上木板A后,在C到达A木板右端前C匀减速阶段加速度大小记为,A、B一起匀加速运动加速度大小记为, 受力分析 对C:, 对A:, 设C从滑上木板A到到达A右端的时间为t C的位移 A的位移 又 解得t1=0.4 s t2=0.8 s(舍去) 故此时 此后AB分离 假设最终C与小车共速, 根据动量守恒定律,设共同速度为v, 有,即 设最终C距离B左端l′,根据功能关系有 解得,则假设成立 即重物C最终停在距离小车B左端处  
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考点分析:
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如图所示,在平静的水面上漂浮着一块质量为M=150g的带有支架的木板,木板左边的支架上静静地蹲着两只质量各为m=50 g的青蛙,支架高h=20 cm,支架右方的水平木板长s=120 cm.突然,其中有一只青蛙先向右水平地跳出,恰好进入水中,待第一只青蛙入水之后,另一只也向右水平地跳出,也恰好进入水中.试计算:(水的阻力忽略不计,取g=10 m/s2。)

(1)两只青蛙为了能直接跳入水中,它们相对地的跳出初速度至少各是多大?

(2)在上述过程中,哪一只青蛙消耗的体能大一些?请用具体数值计算并比较大小。(结果保留两位有效数字)

 

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如图所示,一个横截面为直角三角形的三棱镜,∠A=30°,∠C=90°,BC边长为L。一个大光屏MNBC平行,到BC的距离也是L。三棱镜材料的折射率。一束宽度也为L的平行光平行于AC方向射到三棱镜AB面上。(不考虑AB边上的反射光线)

(1)用作图法规范地画出光屏上被照亮的部分,在图上标明必要的数据以及被照亮部分的宽度。(不要求写出作图的依据和推理过程)。

(2)将光屏移动到距离BC多远时刚好能消除两个被照亮部分之间的阴影区?

 

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如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向,且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。求:

(1)该简谐横波传播方向以及波速大小。

(2)t=0到t=0.55s质点Q通过的路程以及t=0.55s时刻质点Q偏离平衡位置的位移。

 

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利用“插针法”也可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率.如图,实验方法如下:

a、在白纸上做一直线l,并做出它的一条垂线AB

b、将半圆柱形玻璃砖放在白纸上,它的直边与直线l对齐,在纸上标记玻璃砖边缘处的MN两点,在垂线AB上插两个大头针P1P2

c、在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针,取下玻璃砖,用几何方法找出MN的中点O,以O为圆心,为半径,做半圆形弧,即可确定光线P1 P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路,从而求出玻璃的折射率。

实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外,还有量角器等。

某同学用上述方法测量玻璃的折射率,在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内,不管眼睛放在何处,都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1P2的像,原因是_____________________________________

该同学改进实验后为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路,在玻璃砖的右侧,最少应插________ 枚大头针。

 

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利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率,某同学操作时将玻璃砖的界线aa′、bb′画好后误用另一块宽度稍窄的玻璃砖,如图所示,实验中除仍用原界线外,其他操作都正确,则玻璃折射率的测量值与真实值相比将_________

A.偏小               B.偏大               C.不影响结果        D.不能确定

 

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