如图所示,质量为M的平板车P,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平面地面上.一不可伸长轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处.,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角,由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无能量损失,已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,M∶m=4∶1,重力加速度为g.求:
(1)小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大?
(2)小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大?
(3)平板车P的长度为多少?
天文观测中发现宇宙中存在着“双星”,所谓双星,是两颗质量相近,分别为m1和m2的恒星,它们的距离为r,而r远远小于它们跟其它天体之间的距离,这样的双星将绕着它们的连线上的某点O作匀速圆周运动.求:
(1)这两颗星到O点的距离r1、r2各是多大
(2)双星的周期.
如图所小,定在竖直平面内的轨道由直轨道AB和圆弧轨道BC组成,小球从斜面上A点由静止开始滑下,滑到斜面底端后又滑上半径R=0.4m的圆轨道(不计轨道连接处能量损失,g取10m/s2)。
(1)若接触面均光滑,小球刚好能滑到圆轨道的最高点C,求斜面高h;
(2)若接触面均粗糙,小球质量m=0.1kg,斜面高h=2m,小球运动到C点时对轨道压力大小为mg,求全过程中摩擦阻力做的功。
某同学用如图1所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒.该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滑下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次,并画出实验中A、B两小球落点的平均位置.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的竖直平面,米尺的零点与O点对齐.
(1)为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:A球的直径____B球的直径(“大于”、“等于”或“小于”);为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mA____mB(选填“小于”、“大于”或“等于”);
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:____(填选项号).
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球与B球落点位置到O点的距离
C.A球和B球在空间飞行的时间
D.测量G点相对于水平槽面的高度
(3)已知mA:mB=2:1,E、F、J是实验中小球落点的平均位置,请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断,A球没有碰撞B球时的落点是____点(在E、F、J三个落点中选填),A球与B球碰撞后A球的落点是____点(在E、F、J三个落点中选填).
该同学通过实验数据说明在实验中A、B两球碰撞中动量守恒,
请你用图2中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是___________________.
某同学用如图(a)所示的装置,探究仅在摩擦力做功的条件下,摩擦力做功与物体动能变化的关系。实验的部分操作如下:按图(a)所示安装器材,带有遮光条的物块置于水平面上,与弹簧接触但不连接。用力向左推物块,将弹簧从原长位置O向左压缩一定距离,松手让物块向右运动,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间t,测出滑块停下时到光电门的水平距离x。
(1)若光电门固定在O点(遮光条经过光电门时弹簧恰处于原长),多次改变释放时滑块到光电门的距离,得到多组数据,该同学处理数据时,得到如图(b)所示的x和的关系图线。通过推理分析,可以得出:通过O点后,摩擦力对物块做功大小与其动能变化大小___________(选填“成正比”“成反比”或“不确定”)。
(2)若光电门固定在O点右侧按上述方法仍在同一坐标系内作x和的关系图线,其图象为___________;若光电门固定在O点左侧,其图象可能为___________。(以上两空均选填图“(b)”“图(c)”或“图(d)”)
如图,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点.一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下,然后滑入BC轨道,最后恰好停在C点.已知小车质量M=3m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.则
A.全程滑块水平方向相对地面的位移R+L
B.全程小车相对地面的位移大小
C.μ、L、R三者之间的关系为R=μL
D.滑块m运动过程中的最大速度