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如图所示,AB间有一弹射装置,质量为m=l kg的小物块在0.01s时间内被弹射...

如图所示,AB间有一弹射装置,质量为m=l kg的小物块在0.01s时间内被弹射装置弹出,以大小4m/s的速度沿着B点的切线方向进入光滑竖直圆弧形轨道BC,已知B点距水平地面的高度为h=0.8m,圆弧轨道BC所对应的圆心角∠BOC=60°(O为圆心),C点的切线水平,并与水平地面上长为L=2m的粗糙直轨道CD平滑连接,小物块沿直轨道运动后会与竖直墙壁发生碰撞,重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。求:

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(1)弹射装置对小物块做功的平均功率;

(2)小物块沿圆弧轨道滑到C时对轨道的压力大小;

(3)若小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ=0.25,且与竖直墙壁碰撞前后小物块的速度大小不变,请确定小物块与墙壁碰撞的次数和最终所处的具体位置。

 

(1),(2),(3) 【解析】 试题分析:(1)弹射装置对小物块做功为: 。 弹射装置对小物块做功的平均功率为:。 (2)小物块由B到C过程机械能守恒,则有: 在最低点C时,有: 由图可知: 解得: 由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为。 (3)小物块由B滑到C点时具有的机械能为: 由C到D克服摩擦力做功为: 所以小物块与墙壁碰撞的次数为:(次) 实际碰撞次数为:次 碰撞两次后剩余的能量为:; 设物块停的位置距D点.由动能定理得: 解得: 即最终所处的具体位置离D点。 考点:机械能守恒定律、向心力 【名师点睛】解决本题的关键要正确分析物块的能量是如何转化,知道克服摩擦力做功等于机械能的损失,第三问也可以对整个过程运用动能定理得到物块在CD上滑行的总路程,再进行分析。  
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考点分析:
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如图所示,截面为△ABC的三棱柱静止在水平面上,∠CAB=θ。第一种情况让小球在C点以初速度v­0水平抛出,三棱柱固定不动。则小球恰好能落在AC边的中点D;第二种情况是在小球以初速度v0水平抛出的同时,使三棱柱获得一个大小为满分5 manfen5.com的水平速度而向右匀速运动,小球恰好能落到三棱柱上的A点,重力加速度大小为g。求:

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(1)第一种情况下小球从抛出到落到D点的时间;

(2)第二种情况下小球落到A点时的速度大小。

 

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如图所示,竖直面内有一“<’’形杆ABCD,杆的D端固定在水平地面上,杆的AB部分光滑,CD部分粗糙,两部分与水平面间的夹角均为θ,长度均为L。BC是一段很小的光滑圆弧,圆弧的两端分别与AB和CD相切。质量为m的小球中间有孔,穿在杆上并由静止开始从A端下滑,已知小球到达D点时速度大小为v,若不考虑小圆弧BC的长度和小球在小圆弧上的运动时间,重力加速的大小为g,求:

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(1)小球在AB段上的运动时间;

(2)小球与CD间的动摩擦因数。

 

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甲、乙两质点在t=0时刻均处于坐标原点处,它们同时由静止开始在x轴上沿相反方向做匀变速直线运动,当甲运动过程中经过坐标为x1=-10m的位置时,其速度大小为6m/s;已知乙运动过程中速度与x坐标的关系为满分5 manfen5.com,试求:

1)甲质点运动过程中的加速度;

2)当甲质点的位置坐标为x2=-14.4m时,甲、乙两质点间的距离。

 

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为了探究加速度与力、质量的关系,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器质量,丙图中M包括小车和与小车相连的滑轮质量),钩码总质量用m表示。

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(1)三组实验中需要平衡小车与长木板间摩擦力的是_________;(用甲、乙、丙表示)

(2)三组实验中需满足M>>m的是_________;

(3)若采用图甲所示方法研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”,M为小车总质量(其中小车自身质量用M0表示,车上所加砝码质量用m0表示)所画出的实验图象如图所示。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车受到的拉力为F=____,小车的质量为M0=_______。

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图甲是验证机械能守恒定律的实验。小球由一根不可伸长的轻绳拴住,轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放小球。在最低点前后放置一组光电门,测出小球经过最低点的挡光时间△t,再用游标卡尺测出小球的直径d,用刻度尺量出轻绳的长度l,已知重力加速度为g。

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(1)小球经过最低点时速度可表示为______;(用已知量的字母表示)

(2)若等式满分5 manfen5.com_______成立,说明小球下摆过程机械能守恒。

 

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