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质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时,弹簧的压缩量为...

质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

【解析】 ·   解析:物块从3x0位置自由落下,与地球构成的系统机械能守恒。则有 v0为物块与钢板碰撞时的的速度。因为碰撞板短,内力远大于外力,钢板与物块间动量守恒。设v1为两者碰撞后共同速 mv0=2mv1                                                     (2) 两者以vl向下运动恰返回O点,说明此位置速度为零。运动过程中机械能守恒。设接触位置弹性势能为Ep,则 同理2m物块与m物块有相同的物理过程 碰撞中动量守恒2mv0=3mv2                      (4) 所不同2m与钢板碰撞返回O点速度不为零,设为v则 因为两次碰撞时间极短,弹性形变未发生变化 Ep=E’p                                                           (6) 由于2m物块与钢板过O点时弹力为零。两者加速度相同为g,之后钢板被弹簧牵制,则其加速度大于g,所以与物块分离,物块以v竖直上抛。 据运动学公式,则有 得  得
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考点分析:
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如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图,弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接,两辆质量均为m的相同小车(大小可忽略),中间夹住一轻弹簧后连接一起,两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开,弹簧将两车弹开,其中后车刚好停在圆环最低点处,前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)前车被弹出时的速度.

(2)把前车弹出过程中弹簧释放的弹性势能.

(3)两车下滑的高度h.

 

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如图所示.质量为m的小球A放在光滑水平轨道上,小球距左端竖直墙壁为s.另一个质量为M=3m的小球B以速度v0沿轨道向左运动并与A发生正碰,已知碰后A球的速度大小为1.2v0,小球A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,两小球均可视为质点,且碰撞时间极短.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)两球发生第一次碰撞后小球B的速度大小和方向.

(2)两球发生碰撞的过程中A球对B球做功的大小.

(3)两球发生第二次碰撞的位置到墙壁的距离.

 

 

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某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

①  摆好实验装置如图。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车。

③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上。

④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带。

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条。经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0cm。

②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为         J,小车动能的增量为                J。(取g=9.8 m/s2

(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的三个主要原因是:                                                                                                                                                                    

 

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如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题

   (1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______.(填入正确选项前的字母)

    A.米尺    B.秒表   C.0~12V的直流电源    D.0~12V的交流电源

(2)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度6ec8aac122bd4f6e和下落高度6ec8aac122bd4f6e。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

a.  用刻度尺测出物体下落的高度6ec8aac122bd4f6e,并测出下落时间6ec8aac122bd4f6e,通过6ec8aac122bd4f6e

计算出瞬时速度6ec8aac122bd4f6e.

b.  用刻度尺测出物体下落的高度6ec8aac122bd4f6e,并通过6ec8aac122bd4f6e计算出瞬时

速度.

c.  根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后

相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度6ec8aac122bd4f6e.

d.  用刻度尺测出物体下落的高度6ec8aac122bd4f6e,根据做匀速直线运动时纸带

上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度6ec8aac122bd4f6e

以上方案中只有一种正确,正确的是    。(填入相应的字母)

 

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卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。

 (多选题)为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施(  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.减小石英丝的直径

B.增大T型架横梁的长度

C.利用平面镜对光线的反射

D.增大刻度尺与平面镜的距离

 

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