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如图所示,在紧直面内有一个光滑弧形轨道,其末端切线水平,且与处于同一竖直面内光滑...

如图所示,在紧直面内有一个光滑弧形轨道,其末端切线水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接.A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度南静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动.已知圆形轨道的半径R=0.50m,滑块A的质量mA=0.16  kg,滑块B的质量mB=0.04kg,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度,h=0.80m,重力加速度g取1 0m/s2,空气阻力可忽略不计.试求:
(1)A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
(2)若滑块A在最低点被弹簧弹开时的速度大小为5.0m/s,求A滑到最高点时对轨道的压力大小.

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(1)滑块AB下滑到圆形轨道最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律列式即可求解; (2)对于滑块A,从最低点到最高点的过程中,机械能守恒,机械能守恒定律和牛顿运动定律结合求解A滑到最高点时对轨道的压力大小. 【解析】 (1)设A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小为v,此过程机械能守恒,则有   (mA+mB)gh= 解得 v=4m/s (2)设滑块A在最低点被弹簧弹开时的速度大小vA,到达最高点时速度大小为v,对于滑块从最低点到最高点的过程中,根据机械能守恒定律得   =mAg•2R+ 在最高点,F+mAg=m 联立解得,轨道对小球的弹力为F=0, 则根据牛顿第三定律得知,A滑到最高点时对轨道的压力大小为零. 答: (1)A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小是4m/s; (2)A滑到最高点时对轨道的压力大小是零.
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考点分析:
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如图1所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器.烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图2所示.设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm,由此可验证机械能守恒定律.已知电动机铭牌上标有“1200r/min“字样.根据以上内容固答下列问题:
(1)毛笔面相邻两条线的时间间隔T=   
(2)根据图中所给的数据可知:在毛笔面下记号“3“到面下记号“6“的这段时间内,棒的动能的增加量为     J,重力势能的减少量为    .由此可得出的结论是    .(g=9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
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(1)下列不必要的实验要求是   
(请填写选项前对应的字母)
A.应测量重物M所受的重力
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.拉线方向应与木板平面平行
D.改变拉力,重复多次实验时,每次都要使O点静止在同一位置
(2)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两个解决办法:   
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B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A、物块B与地球组成的系统机械能守恒
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A.W=mgh
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如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置.下列判断正确的是( )
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A.B端移到B1位置时,绳子张力不变
B.B端移到B2位置时,绳子张力变小
C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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