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如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直...

如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D。现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失。

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(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前瞬间,求绳子拉力T的大小。

(2)若小球要恰好能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子钉在D的位置离E点的距离x。

(3)保持小钉在(2)问中的D位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,且小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力Tm

 

(1);(2);(3)T= 【解析】 试题分析:(1)令小球落到B点的速度为v,据机械能守恒有:           ① (1分) 过B点前,根据牛顿运动定律           ② (1分) 解①②得:          (1分) (2)小球恰好在竖直平面内做圆周运动,在最高点速度为,半径为R,D点距E点x,则           ③(1分) 又           ④ (1分) 由几何关系:       ⑤ (1分) 联立以上三式得:       (2分) (3)小球做圆周运动在最低点的速度为v2,据牛顿运动定律有            ⑥ ( 1分) 线断后小球做平抛运动轨迹过B点, 水平方向           ⑦ (1分) 竖直方向                 ⑧ (1分) 由⑦⑧⑨可得:T=           (1分) 考点:机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.
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考点分析:
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求:(1)B球对斜面的压力大小 

(2)B 球带的电荷量大小(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)。

 

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(10分)用如图实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒。物体m1用一轻绳绕过定滑轮与m2相连。现将m2从高处由静止开始释放下落一定的高度h,带着m1向上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g、m2=150g,则(不计纸带的质量,g取9.8m/s2结果保留两位有效数字)

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(1)在纸带上打下记数点5时m1 、m2的速度v = ________________ m/s;

(2)在打下0~~5点过程中系统动能的增量DEk= _______________ J,系统势能的减少量DEp=_____________ J;由此得出的结论是:在误差允许的范围内,m1 、m2组成的系统机械能守恒.                                                                  

(3)若某同学作出满分5 manfen5.com—h图像如图,由图可算得重力加速度g =_____________ m/s2

(4)查资料发现:(3)问中算得的重力加速度比当地重力加速度小,主要原因是            ___.

 

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(6分)如图所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图。图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2

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(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是__________

A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码盘拉动下恰好做匀速运动

B.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码盘拉动下恰好做匀加速运动

C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在不挂钩码盘的情况下恰好做匀速运动

D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在不挂钩码盘的情况下恰好做匀加速运动

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