(16分)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台面相切.小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半.两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.求
(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA;
(2)A、B两球的质量之比mA∶mB.
如图所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B来验证动量守恒定律的实验,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.松开手的同时,记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t 2.
b.在A、B间水平放入一个轻弹簧,用手压住A、B使弹簧压缩,放置在气垫导轨上,并让它静止在某个位置.
c.给导轨送气,调整气垫导轨,使导轨处于水平.
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L 1;B的右端至D板的距离L 2
(1)实验步骤的顺序是
(2)实验中还需要的测量仪器是 还需要测量的物理量是
(3)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是
(4)实验中弹簧与A、B滑块是粘连好还是不粘连好?理由是
《三国演义》中有“草船借箭”的故事,假设草船的总质量M=3 940 kg,静止在水中,岸上曹兵开弓射箭,假设每支箭的质量m=60 g,同一时刻有n=1 000支箭射到船上,箭的速度v=50 m/s,不计水的阻力,则射箭后草船的速度是____m/s,每支箭受到的冲量大小是_____N·s.
如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触.现摆球a向左拉开一小角度后释放.若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是( )
A. 第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等
B. 第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等
C. 第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同
D. 发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
如图所示,一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上,槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落,与半圆槽相切并从A点进入槽内.则下列说法正确的( )
A. 小球离开右侧槽口以后,将做竖直上抛运动
B. 小球在槽内运动的全过程中,只有重力对小球做功
C. 小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统机械能守恒
D. 小球在槽内运动的全过程中,小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒
如图所示,质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙.用水平力F将B向左压,使弹簧被压缩一定长度,静止后弹簧储存的弹性势能为E.这时突然撤去F,关于A、B和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A. 撤去F后,系统动量守恒,机械能守恒
B. 撤去F后,A离开竖直墙前,系统动量不守恒,机械能守恒
C. 撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E
D. 撤去F后,A离开竖直墙后,弹簧的弹性势能最大值为E/3