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如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端...

如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A,已知轨道半径为R一质量为m的小球在水平地面上C点受水平向左大小为的恒力由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆形轨道运动到轨道最高点B点,重力加速度为g.

(1)若小球恰能运动到轨道最高点BAC间的距离L

(2)若小球运动到A点时未撤去恒力F,当AC间的距离L=5R时,求小球沿竖直半圆形轨道运动中的最大动能Ekm及此时对轨道的压力.

 

(1) (2) ,方向与竖直方向成θ=37°左偏下 【解析】(1)小球恰能运动到轨道最高点时,设小球到B点速度为v, 解得 从C到B根据动能定理有FL-2mgR=mv2-0 其中, 解得 所以A、C间的距离 (2)设小球沿竖直半圆形轨道运动至小球与轨道圆心连线(半径)与竖直方向成θ角时动能最大,从C到此位置根据动能定理有 其中L=5R, 解得 由数学辅助角公式,当θ=37°时, 取得最大值5 此时动能最大值, 在此位置,F与mg的合力为,方向与竖直方向成θ=37° 则,解得, 由牛顿第三定律, ,方向与竖直方向成θ=37°左偏下  
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如图所示,质量均为m的两个小球固定在一根直角轻尺的两端AB,直角尺的定点O处有光滑的固定转动轴,AOBO的长分别为2LL,开始时直角尺的AO部分处于水平位置而BO的正下方,让该系统由静止开始自由转动,重力加速度为g不计直角尺的质量

1)当A达到最低点时,B小球的速度大小v   

2A达到最低点之后,B小球能继续上升的最大高度h

 

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质量为m的汽车,以恒定的功率P从静止开始在平直路面上行驶一段距离s后达到最大速度,若行驶中阻力f恒定,求:

1)最大的速度vm

2)经历的时间t

 

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质量是40kg的铁锤从5m的高处落下打在水泥桩上,跟水泥桩撞击的时间是0.04s,撞击结束铁锤速度为0,求撞击时铁锤对桩的平均冲击力大小?

 

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.老师上课时用DIS研究机械能守恒定律的装置如图甲所示,在某次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示.图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:

(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_____

A.甲、乙、丙    B.乙、丙、甲  C.丙、甲、乙    D.丙、乙、甲

(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是______________________

(3)根据图乙所示的实验图象本次实验小球重力势能Ep和动能Ek相等时距最低点D的竖直高度为______m由静止释放时距最低点D的竖直高度为______m.

(4)根据图乙所示的实验图象,可以得出小球的质量为______kg(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)

 

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如图甲所示为做“探究外力做功和速度变化的关系”的实验装置图。

(1)本实验平衡摩擦力时,小车应________(拖着不拖”)纸带。

(2)某同学在实验中得到了如图乙所示的纸带,测得AB1.44 cmBC1.64 cmCD1.64 cmDE1.59 cm。已知相邻两点的打点时间间隔为0.02 s,应选择__________段计算小车的最大速度,小车的最大速度为v________m/s

 

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