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如图所示,光滑水平面上一个质量为0.6kg 的小球Q(可视为质点),Q和竖直墙壁...

如图所示,光滑水平面上一个质量为0.6kg 的小球Q(可视为质点),Q和竖直墙壁之间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与Q和竖直墙壁均不拴接).用手挡住Q不动,此时弹簧弹性势能为Ep=4.8J一轻质细绳一端固定在竖直墙壁上,另一端系在小球上,细绳长度大于弹簧的自然长度.放手后Q向右运动,绳在短暂瞬间被拉断,之后Q沿水平面运动到最右端后脱离轨道,从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABCA点沿切线方向进入圆弧(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 v=4m/s.(取g=10m/s2)求:

(1)小球做平抛运动的初速度v1

(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;

(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力;

(4)绳被拉断过程绳对小球所做的功W

 

(1)v1 =2m/s(2) ,h=0.6m (3) ,方向竖直向上 (4)W=-3.6J 【解析】【试题分析】根据运动的合成与分解求小球做平抛运动的初速度;根据平抛运动规律求水平距离和竖直高度;根据动能定理求绳被拉断过程绳对小球所做的功W. (1)小球到A点的速度沿圆弧切线方向,设小球在P点的速度为v1,则:v1=vcosθ=2m/s (2)由平抛运动规律得: 得:h=0.6m vy=gt (3)取A点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得: 代入数据得: 由圆周运动向心力公式得: 代入数据得:FN=8N 由牛顿第三定律得:小球对轨道的压力大小,方向竖直向上; (4)设弹簧恢复到自然长度时小球的速度为v0,由机械能守恒定律得: 绳断后A的速度为v1,由动能定理得: 带入数据得:W=-3.6J
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考点分析:
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如图所示,传送带与水平面之间的夹角为30°,其上AB两点间的距离为5m,传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度匀速运动,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上的A点,已知小物体与传送带间的动摩擦因数,则在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中(g10m/s2).求:

(1)传送带对小物体做了多少功;

(2)传送小物体的过程中,系统产生的热量.

 

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如图所示,光滑水平轨道上放置长坂A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kgmB=1kgmC=2kg。开始时C静止,AB一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,AC发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间AB再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求AC发生碰撞后瞬间A的速度大小。

 

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如图所示,两个质量各为m1m2的小物块AB,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1m2,现要利用此装置验证机械能守恒定律.

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量,则需要测量的物理量有_____

①物块的质量m1m2

②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间;

③物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间;

④绳子的长度.

(2)为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议:

①绳的质量要轻;

②在轻质绳的前提下,绳子越长越好;

③尽量保证物块只沿竖直方向运动,不要摇晃;

④两个物块的质量之差要尽可能小.

以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_______

(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:______

 

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某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为=350cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度,现要测出弹簧的原长和弹簧的劲度系数,该同学通过改变而测出对应的弹力F,作出F-图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数为k =     N/m,弹簧的原长=    cm

 

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如图所示,木箱高为L,其底部有一个小物体Q(质点),现用力竖直向上拉木箱,使木箱由静止开始向上运动.若保持拉力的功率不变,经过时间t,木箱达到最大速度,这时让木箱突然停止,小物体会继续向上运动,且恰能到达木箱顶端.已知重力加速度为g,不计空气阻力,由以上信息,可求出的物理量是(  )

A. 木箱的最大速度

B. 时间t内拉力的功率

C. 时间t内木箱上升的高度

D. 木箱和小物体的质量

 

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