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如图所示,倾角450高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台,平台顶部左边水平,...

如图所示,倾角450高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台,平台顶部左边水平,上面有一质量为M的静止小球B,右边有一半径为h的1/4圆弧。质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度沿斜面上滑,从斜面最高点飞出后恰好沿水平方向滑上平台,与B发生弹性碰撞,碰后B从圆弧上的某点离开圆弧。所有接触面均光滑,A、B均可视为质点,重力加速度为g。

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(1)求斜面与平台间的水平距离S和A的初速度v0

(2)若M=2m,求碰后B的速度;

(3)若B的质量M可以从小到大取不同值,碰后B从圆弧上不同位置脱离圆弧,该位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为α。求cosα的取值范围。

 

(1)h (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)设小球A飞上平台的速度为,小球由斜面顶端飞上平台,可看成以速度v1反向平抛运动,由平抛运动规律得: (4分) 由机械能守恒定律得: (3分) (2)设碰后A、B的速度分别为,由动量、能量守恒得 (6分) (3)由(2)可知,当M<>m时,=0,设B球与圆弧面在C处分离,则: (4分) 故 (1分) 考点:本题考查平抛运动、机械能守恒定律和动量守恒定律。  
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考点分析:
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如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,y轴的正方向竖直向上,y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=2N/C,y轴的左侧广大空间存在匀强电场,磁场方向垂直纸面向外,B=1T,电场方向竖直向上,E2=2N/C。t=0时刻,一个带正电的质点在O点以v=2m/s的初速度沿着与x轴负方向成450角射入y轴的左侧空间,质点的电量为q=106C,质量为m=2×10-7kg,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置;

(2)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间;

(3)质点从O点射入后第四次通过y轴的位置。

 

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(I)如图甲所示,质量为m的物块在水平恒力F的作用下,经时间t从A点运动到B点,物块在A点的速度为v1,B点的速度为v2,物块与粗糙水平面之间动摩擦因数为µ,试用牛顿第二定律和运动学规律推导此过程中动量定理的表达式,并说明表达式的物理意义。

(II)物块质量m =1kg静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在受按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为µ=0.2,(g取10m/s2)求:

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(1)AB间的距离;

(2)水平力F在5s时间内对物块的冲量。

 

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张明同学在一次测电源运动势与内阻的实验中,用实验室仅有的实验器材,电流表一个、电阻箱一个、开关一个和导线若干,设计了如图所示的电路进行实验,测得的数据如下表所示。

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实验次数

1

2

3

4

5

R(Ω)

4.0

10.0

16.0

22.0

28.0

I(A)

1.00

0.50

0.34

0.25

0.20

利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图像;

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由图像可知,该电池的电动势E=        V,该电池的内阻r =          Ω;(结果保留两位有效数字)。

利用该实验电路测出的电动势E和内阻r与真实值E和r相比,理论上E      E

r      r(选填“>”、“<”或“=”)。

 

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在《验证二力合成的平行四边形定则》的实验中,李华同学选用两个量程为5N的弹簧秤和其他实验器材进行实验:对于实验中的器材用途或实验操作过程,下列说法正确的是      

A.实验过程中,在拆去弹簧秤之前最重要的步骤是只记下弹簧秤的示数

B.细绳套长短影响弹簧秤的拉力方向的准确记录

C.实验中要保证弹簧秤的弹簧与其他外壳无摩擦

D.某次实验中,李华用两个弹簧秤互成600角拉橡皮筋,读出弹簧秤的读数都为4N,接下来只要操作合理,就能顺利完成实验验证。

 

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为了探究平抛运动的规律,某同学设计如图所示的实验装置,两个完全相同的斜槽固定在同一竖直平面内,斜槽2的末端吻接一足够长的水平轨道,让两个完全相同小球同时从斜槽上滚下。

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(1)有关该实验下列说法正确的是         

A.只能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动

B. 只能验证平抛运动水平方向是匀速直线运动

C. 既能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动,又能验证水平方向是匀速直线运动

D.两小球释放点距斜槽末端的高度差应相等

(2)为使实验成功,给该同学提出两条合理的建议:                                                                  

 

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