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如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内...

如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为,处,重力加速度,求:

1)碰撞结束后,小球AB的速度的大小。

2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。

 

(1)6m/s 3.5m/s (2)不能 【解析】试题分析:(1)以v1表示小球A碰后的速度,以v2表示小球B碰后的速度,v1/表示小球A在圆周最高点的速度,则小球脱离轨道后做平抛运动, ,,对小球,碰撞过程满足,联立解得:, (2)假设B球能到达C点,则满足,在水平面上的速度满足,解得,由于v2=3.5m/s<vb=3.9m/s,所以B不能到达半圆轨道的最高点。 考点:平抛运动;圆周运动;机械能守恒定律及动量守恒定律。  
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考点分析:
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天舟一号货运飞船于2017年4月20日19时41分35秒在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空,并于4月27日成功完成与天宫二号的首次推进剂在轨补加试验,这标志着天舟一号飞行任务取得圆满成功.已知引力常量为G,地球质量为M,地球半径为R,天舟一号的质量为m,它在预定轨道绕地球做匀速圆周运动时,距地球表面的高度为h,求:

(1)天舟一号所受的万有引力F的大小;

(2)天舟一号做匀速圆周运动的周期T.

 

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如图所示,位于竖直平面内光滑的1/4圆弧轨道半径为R,轨道的最低点B的切线沿水平方向.质量为m的小球(可视为质点)从轨道最上端A点由静止释放.若空气阻力忽略不计,重力加速度为g.求:

(1)小球运动到B点时的速度多大;

(2)小球运动到B点时对轨道的压力多大.

 

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一个大小为5N,与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上.小车沿水平面向右运动.运动过程中小车受到的阻力大小为3N,方向水平向左.小车向右运动的距离S为2m的过程中,小车受到的各个力都没有发生变化.求:在此过程中

(1)拉力F对小车做的功(取sin37°=0.6;cos37°=0.8);

(2)小车克服阻力做的功.

(3)小车动能的增加量.

 

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某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g

 

(1)在实验所需的物理量中,需要直接测量的是______ ,通过计算得到的是___.(填写代号)

A.重锤的质量
B.重锤下落的高度

C.重锤底部距水平地面的高度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度

(2)在实验得到的纸带中,我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律.图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点,F点是第n个点.设相邻点间的时间间隔为T,下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是_____

A. vF=gnT
BvF=

C.vF=
DvF=

(3)若代入图乙中所测的数据,求得在误差范围内等于______(用已知量和图乙中测出的物理量表示),即可验证重锤下落过程中机械能守恒.即使在操作及测量无误的前提下,所求也一定会略___(选填“大于”或“小于”)后者的计算值,这是实验存在系统误差的必然结果.

(4)另一名同学利用图乙所示的纸带,分别测量出各点到起始点的距离h,并分别计算出各点的速度v,绘出v2﹣h图线,如图丙所示.从v2﹣h图线求得重锤下落的加速度g′=______m/s2( 保留3位有效数字 ).则由上述方法可知,这名同学是通过观察v2﹣h图线是否过原点,以及判断________(用相关物理量的字母符号表示)在实验误差允许的范围内是否相等,来验证机械能是否守恒的.

 

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利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验.

(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________

A.速度变化量与高度变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.动能变化量与势能变化量

(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图2所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.已知当地重力加速度为g,重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少了_______

(3)某同学进行数据处理时,不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图3所示.于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2﹣h图象.图4中给出了a、b、c三条直线,他作出的图象应该是直线___(填“a、b或c”);由图象得出,A点到起始点O的距离为____cm(结果保留三位有效数字).

 

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