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如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球...

如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)

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(1)求小球从管口抛出时的速度大小;

(2)试证明小球平抛运动的水平位移总小于满分5 manfen5.com

 

(1)(k>2)(2)见解析; 【解析】 试题分析:(1)设M落地时的速度大小为v,m射出管口时速度大小为v0,M落地后m的加速度为a0. 根据牛顿第二定律有:-mgsin30°=ma0 对于m匀加速直线运动有:v2=2aLsin30° 对于小物块落地静止不动,小球m继续向上做匀减速运动有:v2-v02=2a0L(1-sin30°) 解得:(k>2) (3)平抛运动x=v0t Lsin30°=gt2 解得 因为<1,所以x<,得证. 考点:牛顿第二定律;平抛运动.  
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考点分析:
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为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为F满分5 manfen5.com,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为F满分5 manfen5.com,测得斜面斜角为θ,则木板与斜面间动摩擦因数为多少?(斜面体固定在地面上)

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某人在相距10 m的A、B两点间练习折返跑,他在A点由静止出发跑向B点,到达B点后立即返回A点.设加速过程和减速过程都是匀变速运动,加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s2和8 m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点,求:

(1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间;

(2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比.

 

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某实验小组应用右图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下:

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A.按右图安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;

C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;

D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.

根据以上实验过程,回答以下问题:

(1)对于上述实验,下列说法正确的是             

A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等

B.弹簧测力计的读数为小车所受合外力

C.实验过程中砝码处于超重状态

D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

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(2)实验中打出的一条纸带如上图所示,由该纸带可求得小车的加速度为      m/s2.(结果保留2位有效数字)

(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像(见下图),与本实验相符合是___________.

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(1图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示。

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OD间的距离为________cm。

右下图是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s2(保留三位有效数字)。

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火星表面特征非常接近地球,适合人类居住。近期,我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星的半径是地球半径的1/2,质量是地球质量的1/9,自转周期也基本与地球的自转周期相同。地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能竖直向上跳起的最大高度是h。在忽略自转影响的条件下,下述分析正确的是

A.王跃在火星表面受到的万有引力是他在地球表面所受万有引力的4/9倍

B.火星表面的重力加速度是2/9g

C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的满分5 manfen5.com/3倍

D.王跃以相同的初速度在火星上竖直起跳时,能上升的最大高度是9h/4

 

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