如图所示,质量为m=2 kg的物体,在水平力F=16 N的作用下,由静止开始沿水平面向右运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,若F作用t1=2 s后撤去,撤去F后又经t2=2 s,物体与竖直墙壁相碰,若物体与墙壁作用时间t3=0.1 s,碰撞后反向弹回的速度v′=6 m/s,(g取10 m/s2).求:
(1)物体开始碰墙时的速度大小;
(2)墙壁对物体的平均作用力大小;
(3)物体由静止开始运动到碰撞后反向弹回的速度v′=6 m/s的过程中合外力的冲量。
研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律(动量守恒定律):先安装好如图1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.之后的实验步骤如下:
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)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有 ________ .
A.A、B两点间的高度差h1
B.B点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1、m2
D.小球1和小球2的半径r
(2)当所测物理量满足 ________________ 时(用所测物理量的字母表示),说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足_________________时(用所测物理量的字母表示),说明两球碰撞发生弹性碰撞.
某同学用如图所示的装置,分别验证“动能定理”及“机械能守恒定律”,在装置中,气垫导轨上滑块的质量为M,钩码的质量为m,遮光条宽度为d,两光电门间的距离为L,滑块通过两光电门,记录的时间分别为t1、t2,当地的重力加速度为g。
(1)开通气源,实验前要调节气垫导轨水平,在不提供其他器材的情况下,判断气垫导轨是否水平的方法是: (填“连接”或“不连接”)悬挂勾码的细绳,给滑块一个初速度,观察 。
(2)要用上述装置探究滑块受到的合外力做的功与滑块动能变化的关系,要使绳中拉力近似等于钩码的重力,则m与M之间的关系应满足 ;实验要验证的表达式为 。
(3)要用上述装置探究系统在运动中的机械能关系,滑块从光电门1运动到光电门2的过程中满足关系式
时(用已知量表示),系统机械能守恒。若测量过程中发现系统动能增量总是略大于钩码重力势能的减少量,可能的原因是 。
如图所示,光滑的直角墙壁处有A、B两个物体,质量分别为、,两物体间有一压缩的轻质弹簧用细线绷住,弹簧两端拴在物体上,弹簧储存的弹性势能为,初时B物体紧靠着墙壁。将细线烧断,A物体将带动B物体离开墙壁,在光滑水平面上运动。由此可以判断( )
A. 烧断细线后,A、B物体和弹簧组成的系统机械能、动量均守恒
B. 物体B离开墙壁后,弹簧的最大弹性势能等于
C. 物体B离开墙壁后弹簧第一次恢复原长时,A物体速度方向有可能向左
D. 每当弹簧恢复原长时A物体的速度都等于
如图所示,+Q和-Q是两个等量异种点电荷,以点电荷+Q为圆心作圆,A、B为圆上两点,O点为两电荷连线的中点,C点与B点关于0点对称,下列说法正确的是( )
A. A点和B点的电场强度大小相等,方向不同
B. B点和C点的电场强度大小相等,方向相同
C. 把电子从A点移动到B点,电场力对其做负功
D. 质子在A点的电势能小于在B点的电势能
质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定于其左端,另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与甲相向运动,如图所示.则( )
A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,由于弹力属于内力作用,故系统动量守恒
B. 当两物块相距最近时,甲物块的速率为零
C. 甲物块的速率可能达到5m/s
D. 当甲物块的速率为1m/s时,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为0