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如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处...

如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=06m的竖直半圆弧轨道BCB处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB间动摩擦因数为025,与BC间的动摩擦因数未知,取g =l0m/s2。求:

1)滑块到达B处时的速度大小;

2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中所需的时间;

3)若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。

 

(1)(2)(3)5J 【解析】试题分析: (1)对滑块从A到B的过程,由动能定理得 F1x1-F3x3-μmgx=mvB2得vB=2m/s. (2)在前2 m内,由牛顿第二定律得 F1-μmg=ma 且x1=at12 解得t1=s. (3)当滑块恰好能到达最高点C时,有mg=m 对滑块从B到C的过程,由动能定理得 W-mg×2R=mvC2-mvB2 代入数值得W=-5 J 即克服摩擦力做的功为5 J. 考点:动能定理;牛顿第二定律  
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考点分析:
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如图所示,质量为m=0.4kg的小物块从高h=0.4m的坡面顶端由静止释放,滑到粗糙的水平台上,滑行距离l=1m后,从边缘O点水平飞出,击中平台右下侧挡板上的p点,以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系,挡板形状满足方程y=x2-6(单位:m),小物块从坡面上滑下时客服摩擦力做功1J,小物块与平台表面间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2,求:

(1)小物块从边缘O点抛出时的速度大小.

(2)P点的坐标.

 

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如图所示,两个质量m1=20g、m2=80g的小球,用等长的细线悬挂在O点.悬挂m2的细线处于竖直状态,悬挂m1的细线处于伸直状态且与竖直方向成37°角.现将m1由静止释放,m1与m2碰撞后粘在一起.若线长L=1 m,重力加速度g=10m/s2,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

(1)碰撞前瞬间m1的速度v0

(2)碰撞后两球一起摆动上升的最大高度h;

(3)碰撞中损失的机械能ΔE.

 

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质量m=500 g的篮球,以10 m/s的初速度竖直上抛,当它上升h=1.8 m时与天花板相碰,经过时间t=0.4 s的相互作用,篮球以碰前速度的反弹,设空气阻力忽略不计,g取10 m/s2,求:

(1)篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小;

(2)篮球对天花板的平均作用力的大小?

 

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某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔向导轨空腔内不断通入压缩空气空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤:

安装好气垫导轨调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

向气垫导轨空腔内通入压缩空气;

把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端调节打点计时器的高度直至滑块拖着纸带移动时纸带始终在水平方向;

使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

把滑块2放在气垫导轨的中间;

__________________然后________让滑块带动纸带一起运动;

取下纸带重复步骤④⑤⑥选出理想的纸带如图乙所示;

测得滑块1的质量为310 g滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s(保留三位有效数字)

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________________________________________________

 

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某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器AB,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器AB时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。

(1)实验前,接通电源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1____Δt2(选填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。

(2)用仪器测遮光条宽度d

(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图像如图乙所示,若Δt1、Δt2d已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出________________________(写出物理量的名称及符号)。

(4)若上述物理量间满足关系式__________________________,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。

 

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试题属性

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