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如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固...

如图所示,小球a的质量为M,被一根长为L=0.5m的可绕O轴自由转动的轻质细杆固定在其端点,同时又通过绳跨过光滑定滑轮与另一个小球b相连,整个装置平衡时杆和绳与竖直方向的夹角均为30°.若将小球a拉水平位置(杆呈水平状态)开始释放,不计摩擦,重力加速度g取10m/s2,竖直绳足够长,求当杆转动到竖直位置时,小球b的速度大小.

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根据开始小球a平衡,根据共点力平衡得出M和m的关系,小球a从水平位置运动到竖直位置,a、b两球组成的系统机械能守恒,a球运动到最低点,a球沿绳子方向上的分速度等于b的速度,根据系统机械能守恒求出小球b的速度. 【解析】 设小球b的质量为m,当M球处于平衡状态时 又T1=mg 解得 当a球转到竖直位置时,a球下落高度为L,绳与竖直方面成45°角,b球上升的高度为h=L   设此时a球、b球的速度分别为va,vb 有 在整个运动过程中,由机械能守恒. 由以上3式得出b球的速度 答:小球b的速度为0.84m/s.
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考点分析:
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如图所示,一个固定在竖直平面内的轨道,有倾角为θ=37°的斜面AB和水平面BC以及另一个倾角仍为θ=37°的斜面DE三部分组成.已知水平面BC长为0.4m,D位置在C点的正下方,CD高为H=0.9m,E点与C点等高,P为斜面DE的中点;小球与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.15,重力加速度g取10m/s2.现将此小球离BC水平面400h高处的斜面上静止释放,小球刚好能落到P点(sin37°=0.6,cos37°=0.8).
(1)求h的大小;
(2)若改变小球在斜面上静止释放的位置问小球能否垂直打到斜面DE上的Q点(CQ⊥DE).若能,请求出h的大小;若不能,请说明理由?

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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系.实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触.将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为______
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/m2.013.004.014.986.016.99
结合(1)问与表中数据,弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为______
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y.若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为______
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在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组的实验装置如图所示.实验时先平衡小车所受的摩擦力,然后用重物通过细线拉动小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道左端.实验中把重物的重力作为拉力F,先后用不同质量的小车做了两组实验,每组实验中取了重物重力六个不同的值,取得实验数据并标在了a-F坐标中.
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(1)在坐标系中分别作出小车加速度a和拉力F的关系图线;
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(2)请根据做出的图线进行分析评价,实验误差比较大的是第______(选填“1”或“2”)组实验,造成误差较大的主要原因是:______
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如图甲所示为研究电容器充、放电的电路图,电源电压为6V左右,电容为10000pF的电解电容器.先将开关S与“l”端相连,电源向电容器充电;然后把开关S掷向“2”端,电容器通过电阻R放电.将传感器测得的电流、电压信息传入计算机,屏幕上显示出电流和电压随时间变化的图象如图乙中“l”(实线)、“2”(虚线)所示,其中图线______(填“1”或“2”)为电流随时间变化的图线;______时刻(填“t1”、“t2”或“t3”)为电容器开始放电的时刻.
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如图1所示,在光滑水平面上用恒力F拉质量1kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v=2m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势0.8V,在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中v-t图象如图2所示,那么恒力F的大小为     N,线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为     m/s.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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