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(10分)质量为4m的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块...

(10分)质量为4m的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动以速度与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L,碰后B反向运动。已知B与桌面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求

(1)B后退的距离为多少?

(2)整个运动过程中,物块B克服摩擦力做的功与因碰撞损失的机械能之比为多少

 

(1)L24μh (2)14 【解析】 试题分析:设t为A从离开桌面至落地经历的时间,V表示刚碰后A的速度,有: h=12gt2 L=vAt 解得:vA=Lg2h 设v为刚碰后B的速度的大小,由动量守恒定律得: mv0=MvA-mv 由功能关系得:△E=12mv20−12×4mv2A−12mv2 设B后退的距离为l,由动能定理得: -μmgx=0-12mv2 由以上各式得:x=L24μh (2)物块B克服摩擦力做的功等于B损失的动能,得: Wf△E=12mv2△E 代入数据得:Wf△E=14 考点:本题考查动量守恒定律,平抛运动,功能关系. 【名师点睛】本题是多过程的问题,考查分析物理过程、选择解题规律的能力.对于碰撞过程最基本的规律是动量守恒.对于平抛运动,知道高度和水平距离可以求出平抛运动的初速度.  
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考点分析:
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(5分)下列说法正确的是(本 辑)(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)

A.卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

B.铀核()衰变为铅核()的过程中,要经过8次衰变和6次衰变

C.按照爱因斯坦的理论,在光电效应中,金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek

D.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了所有原子光谱的实验规律。

E.铀核()衰变成离子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能

 

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(20分)如图所示,用一块长L1=2.5m的木板(木板下端有一底座高度与木板A、B相同)在墙和地面间架设斜面,斜面与水平地面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m1=5kg的小物块从斜面顶端静止释放,为避免小物块与地面发生撞击,在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=10kg(忽略小物块在转角处和底座运动的能量损失)。物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.125,物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1(最大静摩擦力等于滑动摩擦力;重力加速度g=10m/s2

(1)当θ角增大到多少时,小物块能从斜面开始下滑?(用正切值表示)

(2)当θ增大到37°时,通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落?若能,求货物滑离木板B右端时的速度;若不能,求货物最终停在B板上的位置?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

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(12分)如图,竖直放置一半径为r的光滑圆轨道,b为轨道直径的两端,该直径与水平面平行。现有一质量为m的小球(大小忽略不计)在水平向右的a、恒力F作用下沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,求

(1)水平向右的恒力F为多少?

(2)小球经过a点时动能为多少?

 

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8分)某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的AB两点各安装一个光电门,记录小车通过AB时的遮光时间,小车中可以放置砝码。

(1)实验中木板略微倾斜,这样做目的是( )

A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

B.为了增大小车下滑的加速度

C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功

D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑

(2)实验主要步骤如下:

如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_______mm

将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过AB时的遮光时间分别为,则小车通过AB过程中的加速度a=_______(用字母D.s表示)。

在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复的操作。

(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量M不变,改变砝码盘中砝码的数量,即质量m改变(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m的数据,并得到m的关系图像(如图丙)。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为kAB两点的距离为s,挡光片的宽度为d,求解=_______(用字母bD.skg表示)

 

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(7分)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。(以下结果保留两位有效数字)

(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a应该是________

(2)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,某同学根据表格作出F—x图象.(如图乙所示)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k值为_______N/m

拉力F/N

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

伸长量x/cm

1.60

3.20

4.80

6.40

8.00

(3) 这种橡皮筋的Y值等于__________

 

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