【題目】如圖所示,用長為R的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為的小球A懸掛于O點.在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m的小物塊B(可視為質(zhì)點)置于長木板C的左端靜止.將小球A拉起,使輕繩水平拉直,將A球由靜止釋放,運動到最低點時與小物塊B發(fā)生彈性正碰.

1)求碰后輕繩與豎直方向的最大夾角θ的余弦值.

2)若長木板C的質(zhì)量為2m,小物塊B與長木板C之間的動摩擦因數(shù)為μ,長木板C的長度至少為多大,小物塊B才不會從長木板C的上表面滑出?

【答案】(1)(2)

【解析】

1)設(shè)小球A與小物塊B碰前瞬間的速度為v0,則有

設(shè)碰后小球A和小物塊B的速度分別為v1v2,有

v0v1mv2

設(shè)碰后小球A能上升的最大高度為H,有

所求

cos θ

由以上各式解得

cos θ.

2)法一:由(1)可求得碰后小物塊B的速度為

v2

設(shè)小物塊B與長木板C相互作用達到的共同速度為v,長木板C的最小長度為L,有

mv2=(m2mv

μmgLmv22m2mv2

由以上各式解得

L.

法二:由(1)可求得碰后小物塊B的速度為

v2

設(shè)小物塊B運動位移為x1時,小物塊B、長木板C達到共同速度v,此時長木板C運動的位移為x2

對小物塊B

μmgmaB

v22v22aBx1

對長木板C

μmg2maC,

v22aCx2,

木板的最小長度

Lx1x2

由以上各式解得

L.

練習冊系列答案
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【題目】目前,在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料.這些巖石都不同程度地含有放射性元素,下列有關(guān)放射性知識的說法中正確的是(

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A. 質(zhì)點的加速度大小是3m/s2 B. 質(zhì)點在第22s內(nèi)的平均速度大小是18m/s

C. 質(zhì)點第2s末的速度大小是12m/s D. 質(zhì)點在第1s內(nèi)的位移大小是6m

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【題目】如圖所示,傾角30°高為L的固定斜面底端與水平面平滑相連,質(zhì)量分別為3m、m的兩個小球AB用一根長為L的輕繩連接,A球置于斜面頂端,F(xiàn)由靜止釋放A、B兩球,B球與弧形擋板碰撞過程時間極短無機械能損失,且碰后只能沿斜面下滑,兩球最終均滑到水平面上。已知重力加速度為g,不計一切摩擦,則(  )

A.小球A下滑過程中,小球A、B系統(tǒng)的重力勢能減小

B.A球剛滑至水平面時的速度大小為

C.小球B升高時,重力對小球A做功的功率大于重力對小球B做功的功率

D.小球B從剛開始上升到開始進入斜面過程中,繩的拉力對小球B做功為

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【題目】驗證動能定理的實驗裝置如圖所示,較長的小車的前端固定有力傳感器,能測出小車所受的拉力,小車上固定兩個完全相同的遮光條A、B,小車放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上,光電門可記錄遮光條AB通過它時的擋光時間。用不可伸長的細線將小車與質(zhì)量為m的重物相連,軌道放在水平桌面上,細線與軌道平行(滑輪質(zhì)量、摩擦不計)。

實驗主要步驟如下:

①測量小車、傳感器及遮光條的總質(zhì)量M,遮光條的寬度d

②按圖正確連接器材;

③由靜止釋放小車,小車在細線拉動下運動,記錄傳感器的示數(shù)F及遮光條A、B經(jīng)過光電門的擋光時間tAtB

(1)實驗前用墊塊墊高軌道左端平衡摩擦力,若不掛重物,發(fā)現(xiàn)遮光條A、B經(jīng)過光電門的擋光時間tA>tB,則應(yīng)將墊塊向_________(選填“左”或“右”)移動。

(2)為驗證動能定理還需要測量的物理量是:______________

A.兩遮光條A、B間的距離L

B.重物的質(zhì)量m

C.開始釋放時遮光片A到光電門的距離s

(3)驗證動能定理是否成立需要驗證的表達式為__________(用所測物理量的符號表示)。

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【題目】在“探究平拋運動規(guī)律”的實驗中,某同學將斜槽固定在桌子邊緣,將貼有坐標紙的方木板靠近斜槽固定,坐標紙的橫線與小球出射方向平行。正確調(diào)整后進行實驗,讓小球從斜槽上某一位置滾下,用頻閃照相機記錄小球在不同時刻的位置,如圖中a、bcd所示,用刻度尺測得方格紙每格邊長為0.4m。

(1)下列關(guān)于實驗的說法正確的是_____________

A. 必須調(diào)節(jié)斜槽的末端切線沿水平方向

B.小球在斜槽上的釋放高度影響相鄰點間高度之差的大小

C.貼有方格紙的木板必須豎直固定

D.位置a就是小球在槽末端的拋出點

(2)本實驗中頻閃照相機拍照的時間間隔為_____s,小球平拋的初速度為_____m/s。

(3)小球經(jīng)過a點時的速度大小為_______m/s。

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【題目】氫原子的能級圖如圖所示,一群氫原子處于 n=3 的激發(fā)態(tài),在向基態(tài)躍遷的 過程中,下列說法中正確的是( )

A. 這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光,其中 n=3 能級躍遷到 n=2 能級所發(fā)出光的波長最短

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D. 用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為 2.49 eV 的金屬鈉,則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能可能為 9.60 eV

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【題目】設(shè)地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T,自轉(zhuǎn)角速度為ω,地球質(zhì)量為M,地球的第一宇宙速度為v1,同步衛(wèi)星離地球表面的高度為h,萬有引力常量為G,則同步衛(wèi)星的線速度大小v

A.B.

C.D.

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