【題目】為了探究碰撞中的不變量,小明同學設計了如下實驗,小球A系在細線的一端,線的另一端固定在O點,O點到水平面的高度為h,物塊B質(zhì)量是小球A的5倍,放置于粗糙的水平面上且位于O點正下方物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)拉動小球使線水平伸直,小球由靜止開始釋放,運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰(碰撞時間極短),觀察到小球A反彈。小球與物塊均可視為質(zhì)點,空氣阻力可以忽略不計,重力加速度為g
(1)為了探究碰撞中的不變量,還需要測量的物理量有哪些___________
A.小球與物塊碰撞的時間△t B.物塊B被碰后沿水平面運動的距離l
C.小球A反彈后擺線上擺的最大角度θ D.小球A反彈后上升到最高點的時間t
(2)小球A與物塊發(fā)生正碰后的瞬間速度大小為___________,物塊被碰后瞬間速度大小為_______(用上一問中物理量表示)。
(3)為了探究碰撞中的不變量,當碰撞前后瞬間滿足關系式___________,即說明,碰撞前后瞬間兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒;當碰撞前后瞬間滿足關系式_______,即說明碰撞前后瞬間兩物體組成的系統(tǒng)機械能守恒。
【答案】(1)BC (2)
【解析】
(1)設A的質(zhì)量為m,則B的質(zhì)量為5m;實驗需要驗證的關系是:,其中:;若小球A反彈后擺線上擺的最大角度θ ,則,即;若物塊B被碰后沿水平面運動的距離l,則,解得,則實驗需要驗證的關系是,即,則還需要測量的物理量是:物塊B被碰后沿水平面運動的距離l以及小球A反彈后擺線上擺的最大角度θ,故選BC;
(2)由(1)的分析可知,小球A與物塊發(fā)生正碰后的瞬間速度大小為,物塊被碰后瞬間速度大小為;
(3)為了探究碰撞中的不變量,當碰撞前后瞬間滿足關系式即說明碰撞前后瞬間兩物體組成的系統(tǒng)動量守恒;
若碰撞前后機械能守恒,則:,即,即 .
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【題目】如圖所示,在地球軌道外側(cè)有一小行星帶.假設行星帶中的小行星都只受太陽引力作用,并繞太陽做勻速圓周運動.下列說法正確的是
A. 小行星帶內(nèi)側(cè)行星的加速度小于外側(cè)行星的加速度
B. 與太陽距離相等的每一顆小行星,受到太陽的引力大小都相等
C. 各小行星繞太陽運行的周期大于一年
D. 小行星帶內(nèi)各行星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度均大于地球公轉(zhuǎn)的線速度
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【題目】如圖所示,半圓形容器固定在地面上,其內(nèi)表面各處粗糙程度不同,一物塊從容器邊緣A點以向下的初速度開始運動,物塊在AO段能以大小不變的速度沿容器內(nèi)壁運動到底部O點,后又沿OB運動,到達B點時速度恰好為零。則下列說法正確的是( )
A. AO段滑塊受到的合外力大小不變
B. AO段重力與摩擦力的合力越來越大
C. OB段克服重力做功的功率越來越小
D. 克服摩擦力所做的功,AO段一定小于OB段
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【題目】在真空中,邊長為3L的正方形區(qū)域ABCD分成相等的三部分,左右兩側(cè)為勻強磁場,中間區(qū)域為勻強電場,如圖所示.左側(cè)磁場的磁感應強度大小為B1= ,方向垂直紙面向外;右側(cè)磁場的磁感應強度大小為B2=,方向垂直于紙面向里;中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速,加速電壓為U,加速后粒子從a點進入左側(cè)磁場,又從距正方形上下邊界等間距的b點沿與電場平行的方向進入中間區(qū)域的電場中,不計粒子重力.
(1)求a點到A點的距離.
(2)電場強度E的取值在什么范圍內(nèi)時粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣CC1間離開?
(3)改變中間區(qū)域的電場方向和場強大小,粒子可從D點射出,求粒子在左右兩側(cè)磁場中運動的總時間.
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【題目】如圖所示,水平傳送帶以恒定速率v運行.一物塊(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為m,從傳送帶左端由靜止釋放,被傳送到右端,在到達右端之前和傳送帶共速.在運送該物塊的過程中,下列說法正確的是
A. 滑塊先受到滑動摩擦力作用,后受到靜摩擦力作用
B. 滑塊在勻加速階段的位移等于滑塊相對皮帶的位移
C. 皮帶對滑塊做的功為
D. 皮帶克服滑塊摩擦力做的功為
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【題目】如下圖,質(zhì)量為2.5kg的一只長方體空鐵箱在水平拉力F作用下沿水平面向右勻加速運動,鐵箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1為0.6。鐵箱內(nèi)一個質(zhì)量為0.5kg的木塊恰好能靜止在后壁上。木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動摩擦因數(shù)μ2為0.3。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2。求:
(1)木塊對鐵箱的壓力;
(2)水平拉力F的大;
(3)減小拉力F,進過一段時間,木塊沿鐵箱左側(cè)壁落到底部且不反彈,當箱的速度為6m/s時撤去拉力,又經(jīng)過1s時間,木塊從鐵箱左側(cè)到達右側(cè),求鐵箱的長度是多少?(結(jié)果保留一位小數(shù))
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【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直的放在水平地面上,管內(nèi)底部豎直放有一輕彈簧處于自然伸長狀態(tài),正上方有兩個質(zhì)量分別為m和2m的a、b小球,用豎直的輕桿連著,并處于靜止狀態(tài),球的直徑比管的內(nèi)徑稍小。現(xiàn)釋放兩個小球,讓它們自由下落,重力加速度大小為g 。則在從`球與彈簧接觸至運動到最低點的過程中,下列說法正確的是
A. a球的動能始終減小
B. b球克服彈簧彈力做的功是桿對b球做功的3倍
C. 彈簧對b球做的功等于a、b兩球機械能的變化量
D. b球到達最底點時桿對a球的作用力等于mg
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【題目】如圖為一個質(zhì)點做直線運動的v-t圖象,該質(zhì)點在前2s內(nèi)向西運動,則該質(zhì)點
A. 在前2s內(nèi)加速度方向也向西
B. 在前4s內(nèi)加速度方向始終向東
C. 在后2s內(nèi)加速度方向始終向東
D. 在6s內(nèi)加速度方向始終不變
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【題目】用如圖所示裝置研究平地運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出,落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低,鋼球落在擋板上時,鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板,重新釋放鋼球,如此重復,白紙上將留下一系列痕跡點。
(1)下列實驗條件必須滿足的有____________。
A.斜槽軌道光滑
B.斜槽軌道末段水平
C.擋板高度等間距變化
D.每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球
(2)為定量研究,建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。
a.取平拋運動的起始點為坐標原點,將鋼球靜置于Q點,鋼球的________(選填“最上端”、“最下端”或者“球心”)對應白紙上的位置即為原點;在確定y軸時______(選填“需要”或者“不需要”)y軸與重錘線平行。
b.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點,也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖所示,在軌跡上取A、B、C三點,AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則______(選填“大于”、“等于”或者“小于”)?汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮____________(已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,結(jié)果用上述字母表示)。
(3)為了得到平拋物體的運動軌跡,同學們還提出了以下三種方案,其中可行的是____________。
A.從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱,拍攝照片,即可得到平拋運動軌跡
B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置,平滑連接各位置,即可得到平拋運動軌跡
C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置,筆尖緊靠白紙板,鉛筆以一定初速度水平拋出,將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡
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