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小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线...

小明做探究碰撞中的不变量实验的装置如图1所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞,碰后小球A继续摆动,小球B做平抛运动.

(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示,则d=_______mm.又测得了小球A质量m1,细线长度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h.为完成实验,还需要测量的物理量有:______________________

(2)若AB两球碰后粘在一起形成新单摆,其周期_________(选填小于”、“等于大于)粘合前单摆的周期(摆角小于5°).

 

14.40; 小球B质量m2,碰后小球A摆动的最大角 ; 大于; 【解析】 游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数;根据球A摆动过程中机械能守恒来分析球A的速度,根据平抛运动规律来分析球B的速度,从而确定要测量的物理量;两球粘在一起后球的重心发生变化,据此判断摆长的变化,从而判断周期的变化; (1)球的直径为d=14mm+×8mm=14.40mm; 根据机械能守恒定律可得碰撞前瞬间球A的速度(),碰撞后仍可根据机械能守恒定律计算小球A的速度,所以需要小球A碰后摆动的最大角;小球B碰撞后做平抛运动,根据根据平抛运动规律可得小球B的速度,要求B的动量所以需要测量小球B的质量; (2)黏在一起后,球的重心发生变化,如图所示,摆长发生变化,故根据单摆周期可得周期变大.  
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考点分析:
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如图,水平地面上有两个静止的小物块ab,其连线与墙垂直,ab相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为,两物块与地面间的动摩擦因数均相同,现使a以初速度v0向右滑动,此后ab发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g,求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件.

 

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·如图,物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下,初始时静止;从发射器(图中未画出)射出的物块B沿水平方向与A相撞,碰撞后两者粘连在一起运动;碰撞前B的速度的大小v及碰撞后AB一起上升的高度h均可由传感器(图中未画出)测得.某同学以h为纵坐标,v2为横坐标,利用实验数据作直线拟合,求得该直线的斜率为k=1.92 ×10-3 s2/m.已知物块AB的质量分别为mA=0.400 kgmB=0.100 kg,重力加速度大小g=9.80 m/s2

(1)若碰撞时间极短且忽略空气阻力,求hv2直线斜率的理论值k0

(2)求k值的相对误差δδ=×100%,结果保留1位有效数字).

 

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两滑块ab沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:

(1)滑块b、a的质量之比;

(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.

 

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一质量为的小物块放在水平地面上的点,距离的位置处是一面墙,如图所示.物块以的初速度从点沿方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为,碰后以的速度反向运动直至静止.

1)求物块与地面间的动摩擦因数

2)若碰撞时间为,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小

3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功

 

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如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.

 

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