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一轻质细绳长L=0.5m,一端系一质量为m=0.2kg的小球A,另一端套在光滑水...

一轻质细绳长L=0.5m,一端系一质量为m=0.2kg的小球A,另一端套在光滑水平轴O上处于静止,小球与水平地面接触,但无相互作用,在球的左侧固定一个光滑的斜面,斜面与水平面平滑连接,如图所示.斜面底端到小球A的水平距离S=1.6m,水平地面的动摩擦因数μ=0.25.现有一滑块B质量也为m=0.2kg,放置在斜面上离水平面高为h处自由滑下与小球第一次发生弹性碰撞后,小球A恰好能够在竖直平面内做圆周运动.若不计空气阻力,并将滑块和小球A都视为质点,g取10m/s2.求:
(1)滑块B与小球A第一次碰后瞬间小球对绳子的拉力;
(2)释放滑块B的位置离水平面的高度h.

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(1)小球恰好通过最高点,根据重力等于向心力,可求出速度;小球从最低点到最高点过程机械能守恒,求出最低点速度,根据向心力公式求解绳子的拉力即可; (2)碰撞过程速度交换,对滑块下滑过程运用动能定理列式即可求解. 【解析】 (1)小球恰能完成一次完整的圆周运动,它到最高点的速度为v,在最高点,仅有重力提供向心力,则有  mg=m① 在小球从最低点运动到最高点的过程中,机械能守恒,并设小球在最低点速度为v,则又有 ② 解①②得v=5m/s 因此小球A与5m/s的速度开始做圆周运动,由绳的拉力T和小球重力的合力提供向心力,则 T-mg= 解得T=12N 由牛顿第三定律得:小球对绳子的拉力为12N,方向竖直向下. (2)因为质量相等的两个物体发生弹性碰撞后,速度互换,则B物体与A球碰撞前的速度v1=v=5m/s 对滑块B,由动能定理得: mgh-μmgs= 解得:h=1.65m 答:(1)滑块B与小球A第一次碰后瞬间小球对绳子的拉力为12N,方向竖直向下; (2)释放滑块B的位置离水平面的高度h为1.65m.
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考点分析:
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(1)篮球与地板撞击过程中损失的机械能.
(2)地板对篮球的平均作用力.
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(1)某组同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率,先在白纸上放好三棱镜,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像.当P1的像恰好被P2的像挡住时,插上大头针P3和P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3和P1、P2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓(实线)如图1所示.
①小明在测量过程中,放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移(移至图2中的虚线位置,底边仍重合),仍以AB作为分界面,三棱镜玻璃折射率的测量值______其真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
②小虎在测量过程中,放置三棱镜的位置向左发生了微小的平移(移至图3中的虚线位置,底边仍重合),仍以AB作为分界面,三棱镜玻璃折射率的测量值______其真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”).
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①实验时测量出钩码的质量为m、滑块的质量为M,滑块上遮光条的宽度为d.图甲中滑块运动前遮光条到光电门的距离为S,然后将钩码和滑块从图示位置同时静止释放到遮光条通过光电门,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△t,本实验通过比较____________(用已知量和测量的物理量符号表示)在实验误差允许的范围内相等,从而验证了系统的机械能守恒.
②假如用游标卡尺测量遮光条的宽度如图4所示,则遮光条的宽度为______cm;由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为l.3×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为______m/s.

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A.t1时刻小球动能最大
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C.t1-t2这段时间内,小球的机械能守恒
D.t2-t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
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如图,水平传送带保持v=lm/s的速度沿顺时针方向运动.一质量为m=lkg的物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,现将该物体无初速地放到传送带上的A点,然后运动到了距A点1m的B点(B点为空间中的确定点,A、B在同一水平线上),则此过程中皮带对该物体做的功为(g取10m/s2)( )
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A.0.5J
B.2J
C.2.5J
D.5J
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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