【題目】如圖所示,在光滑水平面上放置一個長為L=1.5m的木板A,在距離A的右端d=0.2m處放置一個表面光滑的半徑足夠大的四分之一圓弧槽C,圓弧槽末端切線水平且與木板A的上表面在同一水平線上,F(xiàn)有一質量為m=1kg的小物塊B以初速度v0=5m/s從木板A左端滑上木板的上表面,已知木板A與圓弧槽C的質量均為2m,木板A與圓弧槽C相碰時作用時間極短,且碰后粘在一起不再分開。小物塊B與木板A的動摩擦因數(shù),g取10m/s2。求:
(1)木板A和圓弧槽C碰撞前瞬間,木板A與小物塊B的速度各為多大。
(2)從小物塊B滑上木板A到小物塊B最終與木板A相對靜止的過程中,由于摩擦力產生的熱量是多少?
【答案】(1) vA=1m/s , vB=3m/s (2) 9.5J
【解析】
(1)設木板A與圓弧槽C碰前瞬間,木板A的速度為vA,物塊B的速度為vB,對于木板A,從小物塊B滑上木板A到木板A與圓弧槽C相碰前的過程,設A、B、C的質量分別為mA、mB、mC,mA=mC =2m ,mB=m.
由動能定理得
mBgd=
得
vA=1m/s
由動量守恒定理定律
mBv0=mAvA+ mBvB
vB=3m/s
小物塊B滑上木板A到木板A與圓弧槽C即將相碰的過程,設B在A上運動的距離為x1,
由能量轉化和守恒定律
mBg x1=mBv02 -mBvB2-mAvA2
解得:
x1=1.4m
由于vB >vA, 且x1<L,故木板A與圓弧槽C相碰時,物塊B仍在木板A上滑行,故碰撞前瞬間
vA=1m/s
vB=3m/s
(2)設木板A與圓弧槽C碰后共同速度v,對木板A和圓弧槽C碰撞前后應用動量守恒定律
mAvA=(mA+mC)v
解得:
v=0.5m/s
碰撞過程損失的機械能
△E=mAv2A-(mA+mC)v2
根據(jù)題意可知A、B、C最終相對靜止,設共同速度v共
mBv=(mA+ mB+ mC )v共
v共=1m/s
由能量守恒定律
Q=mBv2 -(mA + mB+ mC )v2共-△E
得:
Q=9.5J
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【題目】2018年1月12日,我國以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第26、第27顆北斗導航衛(wèi)星,這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星(介于近地和同步之間的軌道)這兩顆衛(wèi)星( )
A. 運行速度大于第一宇宙速度
B. 運行速度小于同步軌道衛(wèi)星的運行速度
C. 發(fā)射速度大于第一宇宙速度
D. 發(fā)射速度小于同步軌道衛(wèi)星的運行速度
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【題目】如圖,與水平面夾角θ=37°的斜面和半徑R=0.4m的光滑圓軌道相切于B點,且固定于豎直平面內。滑塊從斜面上的A點由靜止釋放,經B點后沿圓軌道運動,通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)滑塊在C點的速度大小vC;
(2)滑塊在B點的速度大小vB;
(3)A、B兩點間的高度差h。
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【題目】如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球表面一起轉動的物體,b為處于地面附近近地軌道上的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,若a、b、c、d的質量相同,地球表面附近的重力加速度為g。則下列說法正確的是( )
A.d是三顆衛(wèi)星中動能最小,機械能最大的
B.c距離地面的高度不是一確定值
C.a和b的向心加速度都等于重力加速度g
D.a的角速度最大
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【題目】如圖所示的實驗裝置可以用來驗證機械能守恒定律。左側重物A帶有擋光片,其總質量為m,右側重物B質量為M,兩重物由跨過光滑定滑輪的繩相連。光電門可以測量擋光片經過光電門時的擋光時間,擋光片的寬度用b表示,擋光片與光電門之間的距離用h表示,擋光片通過光電門時的平均速度可看成擋光片通過光電門時的瞬時速度。
(1)實驗開始之前,先用游標卡尺測量擋光片的寬度b。按上圖所示連接實驗器材,實驗時兩重物由靜止開始運動,重物A、B的質量應滿足的關系為M________m. (填大于、等于、小于)
(2)在實驗過程中,與光電門相連的數(shù)字毫秒計記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r間為t,則擋光片通過光電門時的瞬時速度可表示為v=_____________。(用題中所給字母表示)
(3)兩重物從靜止開始運動,當擋光片經過光電門時,兩重物組成的系統(tǒng)動能增加量可表示=____________,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為=___________,在實驗誤差允許的范圍內,若滿足=,則可認為系統(tǒng)的機械能守恒。(重力加速度為g)
(4)為了減小偶然誤差,實驗時多次改變擋光片到光電門的距離h,作出的v2h圖象為一直線,并測得該圖象的斜率為k,則重力加速度表達式g=_____________。
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【題目】如圖是某種靜電分選器的原理示意圖,兩個豎直放置的平行金屬板帶有等量異號電荷,形成勻強電場。分選器漏斗的出口與兩板上端處于同一高度,到兩板距離相等。混合在一起的a、b兩種顆粒從漏斗出口下落時,a種顆粒帶上正電,b種顆粒帶上負電。經分選電場后,a、b兩種顆粒分別落到水平傳送帶A、B上。已知兩板間距d=0.1m,板的長度l =0.5m,電場僅局限在平行板之間;各顆粒所帶電量大小與其質量之比均為1×105C/kg。設顆粒進入電場時的初速度為零,分選過程中顆粒大小及顆粒間的相互作用力不計。要求兩種顆粒離開電場區(qū)域時,不接觸到極板但有最大偏轉量。重力加速度g=10m/s2(計算結果均保留一位有效數(shù)字)。
(1)左、右兩板各帶何種電荷?兩極板間的電壓多大?
(2)若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m,顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少?
(3)設顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時,沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半,求顆粒第2次與傳送帶碰撞反彈的高度?
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【題目】圖甲 O 點為橡皮條與細繩的結點,OB 和 OC 為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖.
(1)此時圖甲要記錄下拉力 F1、F2 的大小,并在白紙上記錄______________,以及 O點的位置.
(2)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿 AO 方向的是______________.
(3)本實驗采用的科學方法是______________.
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
(4)下列方法中,有助于減小實驗誤差的是______________
A.盡可能使 OB 和 OC 兩細繩的夾角大些
B.盡可能使兩彈簧秤的讀數(shù)相差大些
C.盡可能使 OB 和 OC 兩細繩與紙面平行
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【題目】據(jù)統(tǒng)計,開車時看手機發(fā)生事故的概率是安全駕駛的23倍,開車時打電話發(fā)生事故的概率是安全駕駛的2.8倍。一輛小轎車在平直公路上以某一速度行駛時,司機低頭看手機2s,相當于盲開40m,該車遇見緊急情況,緊急剎車的距離從開始剎車到停下來汽車所行駛的距離至少是25m,根據(jù)以上提供的信息:
(1)求汽車行駛的速度和剎車的最大加速度大小;
(2)若該車以108km/h的速度在高速公路上行駛時,前方130m處道路塌方,該司機因用手機微信搶紅包2s后才發(fā)現(xiàn)危險,司機的反應時間為0.5s,剎車的加速度與(1)問中大小相等。試通過計算說明汽車是否會發(fā)生交通事故。
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【題目】如圖所示,長l=0.8 m的細線上端固定在O點,下端連結一個質量為m=0.4 kg的小球,懸點O距地面的高度H=3.55 m,開始時將小球提到O點而靜止,然后讓它自由下落,當小球到達使細線被拉直的位置時,剛好把細線拉斷,再經過t=0.5 s落到地面,如果不考慮細線的形變,g=10 m/s2,試求:
(1)細線拉斷后瞬間的速度大小
(2)假設細線由拉直到斷裂所經歷的時間為0.1 s,試確定細線的平均張力大小
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