如图所示,一条固定的光滑轨道由圆弧轨道和水平轨道组成,三个大小相同的滑块A、B、C,A的质量为2m,B、C的质量为m,滑块B、C原来静止,B右端栓接一轻弹簧;滑块A从距离水平轨道高h处无初速度释放,滑块A与滑块B相碰并粘接在一起,碰撞时间极短,然后继续运动到弹簧与滑块C相互作用。已知重力加速度g,求:
(1)滑块A与滑块B碰撞刚结束时的速度vAB;
(2)弹簧被压缩至最短时的弹性势能Ep;
(3)滑块C离开弹簧时的速度vC。
一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿轴方向做简谐运动的表达式为cm。介质中x=6m处的质点刚好开始振动。求:
(1)这列波的波速;
(2)从时开始,到介质中x=20m处的质点第一次到达波谷所需的时间。
某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度,实验步骤如下:
A.按装置图安装好实验装置;
B.用游标卡尺测量小球的直径d;
C.用米尺测量悬线的长度L;
D.让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3……。当数到20时,停止计时,测得时间为t;
E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D;
F.计算出每个悬线长度对应的t2;
G.以t2为纵坐标、L为横坐标,作出t2-L图线。
结合上述实验,完成下列任务:
(1)用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如下图所示,读出小球直径d的值为______cm。
(2)该同学根据实验数据,利用计算机作出t2–L图线如图所示。根据图线拟合得到方程t2=403.3L+1.63。由此可以得出当地的重力加速度g=__________ m/s2。(取π2= 9.86,结果保留3位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是(_____)
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点开始计时;
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数;
C.不应作t2–L图线,而应作t2–(L+d)图线;
D.不应作t2–L图线,而应作t –L图线。
两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。
(1)为了完成本实验,下列必须满足的条件是_______。
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.入射球和被碰球的质量必须相等
C.入射球和被碰球大小必须相同
D.入射球每次必须从轨道同一位置由静止滚下
(2)实验中测得入射球A的质量为m1,被碰撞小球B的质量为m2,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平拋射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式_______时,即说明两球碰撞过程动量守恒;如果满足表达式_______时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。
做简谐振动的水平弹簧振子,其振子的质量为m,振动过程中的最大速率为v,从某一时刻算起,在半个周期内
A.弹力的冲量一定为零
B.弹力的冲量大小可能是零到2mv之间的某一个值
C.弹力所做的功一定为零
D.弹力做功可能是零到之间的某一个值
如图所示,在光滑的水平面上,有A、B两个小球,A的动量为10kg∙m/s,B球的动量为12kg∙m/s;A追上B球并相碰,碰撞后,A球的动量变为8kg∙m/s,方向没变,则A、B两球的质量的比值可能为
A.0.5 B.0.55 C.0.65 D.0.68