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(20分)如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接...

20分)如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量 M=2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以u="2m/s" 的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2l=1.0m。设物块AB中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。取g=10m/s2

1)求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小;

2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?

3)如果物块AB每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块Bn次碰撞后的运动速度大小。

 

(1)4m/s (2)不能 (3) 【解析】 (1)设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0 由机械能守恒知 ① ② 设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a ③ 设物块B通过传送带后运动速度大小为v,有 ④ 结合②③④式解得 v=4m/s ⑤ 由于=2m/s,所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小 (2)设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1,取向右为正方向,由弹性碰撞知 ⑥ ⑦ 解得⑧ 即碰撞后物块B沿水平台面向右匀速运动 设物块B在传送带上向右运动的最大位移为,则 ⑨ ⑩ 所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上 (3)当物块B在传送带上向右运动的速度为零时,将会沿传送带向左加速。可以判断,物块B运动到左边台面是的速度大小为v1,继而与物块A发生第二次碰撞。设第二次碰撞后物块B速度大小为v2,同上计算可知 11 物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……,碰撞后物块B的速度大小依次为 …… 12 则第n次碰撞后物块B的速度大小为 13 14  
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考点分析:
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如图所示,质量m=2kg的滑块(可视为质点),以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,若平板小车质量M=3kg,长L=4.8m。滑块在平板小车上滑移1.5s后相对小车静止。求:

(1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ

(2)若要滑块不滑离小车,滑块的初速度不能超过多少。(g10m/s2

 

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(题文)用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律,实验步骤如下:

①用天平测出AB两个小球的质量mAmB

②安装好实验装置,使斜槽的末端所在的平面保持水平;

③先不在斜槽的末端放小球B,让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放,小球A离开斜槽后,频闪照相机连续拍摄小球A的两位置(如图乙所示);

④将小球B放在斜槽的末端,让小球A仍从位置P处由静止开始释放,使它们碰撞,频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示);

⑤测出所需要的物理量。

请回答:

(1)实验①中AB的两球质量应满足______

(2)在步骤⑤中,需要在照片中直接测量的物理量有______;(请选填x0y0xAyAxByB”)

(3)两球在碰撞过程中若动量守恒,满足的方程是:______

 

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某同学利用打点计时器做实验时,发现实验数据误差很大,怀疑电源的频率不是50Hz,采用如图甲所示的实验装置来测量电源的频率.已知砝码及砝码盘的质量为m=0.1kg,小车的质量为M=0.4kg,不计摩擦阻力,g10ms2.图乙为某次记录小车运动情况的纸带,图中ABCDE为相邻的计数点,已知相邻的计数点之间还有三个点未画出.

1)小车的加速度大小为_____ms2

2)根据纸带上所给出的数据,可求出电源的频率为_____Hz

3)打纸带上C点时小车的瞬时速度大小为_________ms

 

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为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1。总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2

A. X星球的质量为

B. X星球表面的重力加速度为

C. 登陆舱在r1r2轨道上运动时的速度大小之比为

D. 登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为

 

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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则

A. 撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动

B. 撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为

C. 弹簧被压缩了x0时具有的弹性势能为

D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为

 

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