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如图所示,有一水平桌面长L,套上两端开有小孔的外罩(外罩内情况无法看见),桌面上...

如图所示,有一水平桌面长L,套上两端开有小孔的外罩(外罩内情况无法看见),桌面上沿中轴线有一段长度未知的粗糙面,其它部分光滑,一小物块(可视为质点)以速度从桌面的左端沿桌面中轴线方向滑入,小物块与粗糙面的动摩擦系数μ=0.5,小物体滑出后做平抛运动,桌面离地高度h以及水平飞行距离s均为L/2(重力加速度为g)求:

(1)未知粗糙面的长度X为多少?

(2)若测得小物块从进入桌面到落地经历总时间为,则粗糙面的前端离桌面最左端的距离?

(3)粗糙面放在何处,滑块滑过桌面用时最短,该时间为多大?

 

(1)L/4 (2)(3) 【解析】 试题分析:(1)平抛运动: 牛顿第二定律: 水平方向直线运动:v2-v02=-2ax (或用动能定理: 解得:x=L/4 (2)令粗糙面的前端离桌面最左端距离为d,已知x=L/4,且不管粗糙面放哪,末速度不变为,但运行时间不同。 匀速直线运动 匀减速直线运动 匀速直线运动 平抛运动: 由,解得: (3)不管粗糙面放哪,末速度不变为,由第(2)小题知:t2不变,两段匀速直线运动,总位移为,且v<v0,让大速度v0位移最长时,运行时间最短,所以粗糙面前端应放在离桌面最左端处. 匀速直线运动;匀减速直线运动 匀速直线运动t3=0,最短时间为 考点:牛顿第二定律的应用;平抛运动的规律. 【名师点睛】本题考查了平抛运动,匀变速直线运动的速度时间公式、以及动能定理,运动阶段较多提升了题目的难度,关键是确定出粗糙面的位置.  
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考点分析:
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如图所示,从A点以υ0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平.已知长木板的质量M=4kgAB两点距C点的高度分别为H=0.6mh=0.15mR=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2g=10m/s2.求:

1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;

2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;

3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?

 

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某课外兴趣小组在研究上抛物体的运动时,他们利用乒乓球发射机从地面上将乒乓球竖直向上抛出,初速度v0=30m/s,已知乒乓球的质量为m=2.5g,乒乓球运动到最高点后再落回地面,测得落地时的速率为v=10m/s,且发现落地前球已经做匀速运动,若运动过程中乒乓球受到的空气阻力与其速率成正比关系,重力加速度为g,求:

1)从抛出到落地过程中乒乓球克服空气阻力所做的功;

2)抛出瞬间乒乓球的加速度的大小.

 

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如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求:

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能;

(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.

 

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在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离数值如图所示,已知打点计时器的周期为,重力加速度;重锤的质量为m=1kg,已知S1=0.98cm,,S3=1.78cm,则

(1)重锤从B点到C点重力势能变化量是ΔEP=__________;(保留3位有效数字)

(2)记录B点时重锤的动能EkB=0.180J,重锤从B点到C点动能变化量是ΔEk=__________;(保留3位有效数字)

(3)我们发现,ΔEP减少和ΔEk增加并不严格相等,产生误差的主要原因是______________________

 

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某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器工作频率为50 Hz。

(1)为了消除运动过程中所受摩擦的影响,调整时应将木板____(选填“左”或“右”)端适当垫高以平衡摩擦力。

(2)实验中,某同学打出一段纸带如图乙所示,相邻两计时点距离依次为:AB=3.50cm、BC=3.80cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00cm,则匀速运动的速度v=______m/s。

(3)根据多次测量的数据,画出橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动速度v草图如图丙所示,根据图线形状猜想,Wv的关系可能为________

A.W              B.Wv-1                C.Wv-2           D.Wv2

 

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