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如图所示,半径的光滑半圆轨道竖直固定在高的光滑水平台上并与平台平滑连接。平台上有...

如图所示,半径的光滑半圆轨道竖直固定在高的光滑水平台上并与平台平滑连接。平台上有一用水平轻质细线栓接的物块组成的装置,装置中两物块之间有一处于压缩状态的轻质小弹簧(物块与弹簧不栓接),处于静止状态。某时刻给装置一个瞬时冲量使获得一个共同的初速度,同时由于扰动细线断开,待弹簧恢复原长后,两物块获得方向相反的水平速度,沿半圆轨道运动并恰好到达半圆轨道的最高点沿平台运动并落在距平台边缘水平距离的地面上的点。已知,不计空气阻力,。求:

)弹簧恢复原长时物块分别获得的速度大小;

)弹簧最初被压缩时所具有的弹性势能。

 

(1)5m/s;4m/s(2)2.7J 【解析】(1)m1沿半圆轨道运动并恰好到达半圆轨道的最高点A时,由重力提供向心力,则有: m1从C到A的过程,由机械能守恒定律得: 可得m1获得的速度大小为:v1=5m/s m2离开平台后做平抛运动,则有: 解得m2获得的速度大小为:v2=4m/s (2)设原来系统的初速度为v0.取向右为正方向,根据动量守恒定律得: (m1+m2)v0=-m1v1+m2v2. 根据系统的机械能守恒得: 联立解得:Ep=2.7J 【点睛】本题的关键是明确两个物体的运动规律,同时能结合动量守恒定律、向心力、机械能守恒定律和平抛运动的分位移公式列式求解.  
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考点分析:
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在水平地面上静止放置一质量的木块,以质量的子弹以的水平速度瞬间射入木块(未穿出)。若木块与地面间的动摩擦因数,子弹射入木块的深度。求:

)子弹受到木块的平均阻力;

)子弹射入后木块在地面上前进的距离。

 

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年我国相继完成了“神十”与“天宫”对接,“嫦娥”携“玉兔”落月两大工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。若忽略月球的自转,一直月球半径为,引力场量为,月球质量为。求:

)在距月球表面高度的轨道上绕月运行的飞船的运行周期

)月球表面的重力加速度为

)在月球表面把“玉兔”发射成月球卫星的最小发射速度

 

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气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。现用带竖直挡板的气垫导轨以及滑块来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:

①用天平分别测出滑块的质量

②调整气垫导轨,使导轨处于水平;

③在间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;

④用刻度尺测出的左端至板的距离

⑤按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块运动时间的计时器开始工作。当滑块分别碰撞挡板时停止计时,记下分别到达的运动时间

)实验中还应测量的物理量是________________

)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是________________

 

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利用图(甲)所示的实验装置探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系。

)选用同样的橡皮筋,每次在同一位置释放小车,如果用条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为;用条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为________

)小车运动中会受到阻力,在实验中应________________以消除这种影响;

)在实验中得到一张纸带如图(乙)所示,在图上标出了纸带中一段相邻点迹之间的距离(单位是),所用的打点计时器的频率为。根据数据求出橡皮筋对小车做功后小车获得的速度为________

 

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一人从高的楼顶以的速度抛出一个质量为的小球,小球落地速度为。则此人做功为________,空气阻力做功为________。(

 

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