如图所示,光滑水平面上有一质量的带有圆弧轨道的小车,车的上表面是一段长的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量的小物块紧靠弹簧放置,小物块与水平轨道间的动摩擦因数.整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点.取,求:
(1)解除锁定前弹簧的弹性势能;
(2)小物块第二次经过点时的速度大小;
(3)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.
如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间.A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态.现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞.设物体间的碰撞都是弹性的.
如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为的光滑弧形槽静止在足够长的光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为的小球从弧形槽高处由静止开始下滑,已知,小球与弹簧都碰撞是弹性碰撞,求:
(1)小球第一次滑到弧形槽底端时的速度大小;
(2)小球第一次再回到弧形槽最高点时离水平面的高度.
如图所示,光滑的水平台子离地面的高度为,质量为的小球以一定的速度在高台上运动,从边缘水平射出,落地点为,水平射程为.如果在台子边缘处放一质量为的橡皮泥,再让小球以刚才的速度在水平高台上运动,在边缘处打中橡皮泥并同时落地,落地点为.求间的距离.
两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)实验中必须满足的条件是 。
A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.两球的质量必须相等
(2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式 时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式 时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
(3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图12所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式 时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。
矩形滑块由不同材料的上、下两层粘在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图所示.质量为的子弹以速度水平射向滑块.若射击上层,则子弹刚好不穿出;如图甲所示:若射击下层,整个子弹刚好嵌入,如图乙所示.则比较上述两种情况比较,以下说法正确的是:( )
A. 两次子弹对滑块做功一样多
B. 两次滑块所受冲量一样大
C. 子弹击中上层过程中产生的热量多
D. 子弹嵌入下层过程中对滑块做功多