(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑,并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动,物块A滑到木板的D点停止运动。已知物块B与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加速度g=10m/s2,求:
(1) 物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小;
(2) 滑动摩擦力对物块B做的功;
(3) 物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。
如图所示,在竖直平面内有一个粗糙的1/4圆弧轨道,其半径R=0.9 m,轨道的最低点距地面高度h=1.25 m,一质量m=0.4 kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时的速度大小为v=3.0 m/s.不计空气阻力,g取10 m/s2,求:
(1)小滑块运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力的大小;
(2)小滑块落地点C距轨道最低点B的水平距离x;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中克服摩擦力所做的功.
如图所示,一质量m=0.40kg的滑块(可视为质点)从固定的粗糙斜面的底端以v=6.0m/s的速度滑上斜面。已知斜面的倾角θ=37°,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50, sin37°=0.60,cos37°=0.80,若空气阻力可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块沿斜面上滑的加速度大小;
(2)滑块上滑的最大高度;
(3)滑块在斜面底端时重力的瞬时功率。
用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图14所示,斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,
用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰
撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段
OM、OP、ON的长度。
①对于上述实验操作,下列说法正确的是___________
A.实验过程中,白纸可以移动,复写纸不能移动
B.小球1的质量应大于小球2的质量
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
D.斜槽轨道必须光滑
②本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有_______。
A.小球1和小球2的质量m1、m2
B.小球1和小球2的半径r
C.A、B两点间的高度差h1
D.B点离地面的高度h2
③入射球a的质量为m1,被碰球b的质量为m2,各小球的落地点如上图所示,下列关于这个实验的说法正确的是(______)
A.轨道末端必须水平
B.实验中必须测量两个小球的直径
C.要验证的表达式是m1=m1+m2
D.要验证的表达式是m1=m1+m2
④完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为L1、L2、L3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______________________(用所测物理量的字母表示)。
图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图,图13乙是其俯视图。两个质量相等的小车,放在水平桌面上,前端各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里可放砝码。两个小车通过细线用夹子固定,打开夹子,小盘和砝码牵引小车运动,合上夹子,两小车同时停止。实验中可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的拉力。为了探究小车的加速度大小和其受力大小之间的关系,下列做法中正确的是(______)
A.用刻度尺测量两小车通过的位移比为1:2,可知两车加速度的比为1:4
B.两小车质量相同时与桌面间的摩擦力相同,因此在本实验中可以不考虑摩擦力
C.同一次实验应在两小盘内放置不同质量的砝码,两小车内也放置不同质量的砝码
D.同一次实验应在两小盘内放置不同质量的砝码,两小车内放置相同质量的砝码
如图所示,在距水平地面高为0.4m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套有一质量m=2kg小球A。半径R=0.3m的光滑半圆形细轨道,竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量也为m=2kg的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响,g取10m/s2。现给小球A一个水平向右的恒力F=60N。则下列说法正确的是( )
A. 把小球B从地面拉到P点正下方C点过程中,力F做的功为24J
B. 小球B运动到C处时的速度大小4m/s
C. 小球B被拉到离地h=0.225m时与小球A速度大小相等。
D. 小球B被拉到C处时小球A的速度为0