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如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧A...

如图所示,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABCA点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失).已知圆弧的半径R=0.3mθ=60°,小球到达A点时的速度vA=4m/sg10m/s2,求:

1)小球做平抛运动的初速度

2)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力.

3)若圆弧轨道粗糙,小球恰好能够经过最高点C,求此过程小球克服摩擦力所做的功.

 

(1) (2) (3) 【解析】【解析】 (1)有几何关系知小球到A点的速度与水平方向的夹角为θ, 小球的初速度: 。 (2)从A到C过程,由动能定理得: 在C点,由牛顿第二定律得: 解得: 由牛顿第三定律得,小球对轨道的压力大小,方向竖直向上; (3)小球恰好能够经过最高点C,在C点, 由牛顿第二定律得: ,从A到C过程,由动能定理得: ,解得: 。 点睛:本题考查了求速度、位移、压力问题,分析清楚小球的运动过程,应用速度的合成与分解、平抛运动规律、动能定理、牛顿第二定律即可正确解题。  
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考点分析:
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质量的木块静止在离水平地面高为的平台上,木块与平台间摩擦因数为0.2 。用水平推力,使木块向前运动了时撤去,木块又滑行时飞出平台,求:

1)木块从平台飞出到落地平抛的时间;

2)木块落地时的速度大小;

3)落地时重力的瞬时功率。(g = 10 m/s2

 

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宇航员在某质量分布均匀的星球表面高度处沿水平方向以初速度抛出一个小球,测得小球抛出点和落地点间的距离为,已知该星球半径为,万有引力常量为,求:

(1)该星球的质量

(2)人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的最小周期

 

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某兴趣小组利用图甲所示实验装置,验证“合外力做功和动能变化的关系”.小车及车中砝码的质量为M,沙桶和沙的质量为m,小车的速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到.

(1)在实验中,下列说法正确的有____________

A.将木板的右端垫起,以平衡小车的摩擦力

B.每次改变小车的质量时,都要重新平衡摩擦力

C.用直尺测量细线的长度作为沙桶下落的高度

D.在小车运动过程中,对于M、m组成的系统,m的重力做正功

(2)图乙是某次实验时得到的一条纸带,O点为静止开始释放沙桶纸带上打的第一个点,速度为0.相邻两个计数点之间的时间间隔为T,根据此纸带可得出小车通过计数点E时的速度vE=____________

(3)若用O、E两点来研究合外力做功和动能变化的关系,需要验证的关系式为____________(用所测物理量的符号表示).

 

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某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔向导轨空腔内不断通入压缩空气空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤:

安装好气垫导轨调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

向气垫导轨空腔内通入压缩空气;

把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端调节打点计时器的高度直至滑块拖着纸带移动时纸带始终在水平方向;

使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

把滑块2放在气垫导轨的中间;

__________________然后________让滑块带动纸带一起运动;

取下纸带重复步骤④⑤⑥选出理想的纸带如图乙所示;

测得滑块1的质量为310 g滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s(保留三位有效数字)

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________________________________________________

 

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竖直平面内有两个半径不同的半圆形光滑轨道,如图所示,AMB三点位于同一水平面上,CD分别为两轨道的最低点,将两个相同的小球分别从AB处同时无初速释放。则

A. 通过CD时,两球的线速度大小相等

B. 通过CD时,两球的角速度大小相等

C. 通过CD时,两球的机械能相等

D. 通过CD时,两球对轨道的压力相等

 

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