【題目】某實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗,鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,鉤碼質(zhì)量均為M,在A的上面套一個比它大一點的環(huán)形金屬塊C,在距地面為處由一寬度略大于A的狹縫,鉤碼A能通過狹縫,環(huán)形金屬塊C不能通過,開始時A距離狹縫的高度為,放手后,A、B、C從靜止開始運動
(1)利用計時儀器測得鉤碼A通過狹縫后落地用時,則鉤碼A通過狹縫的速度為_______(用題中字母表示);
(2)若通過此裝置驗證機械能守恒定律,還需要測出環(huán)形金屬框C的質(zhì)量m,當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,若系統(tǒng)的機械能守恒,則需滿足的等式為___________(用題中字母表示);
(3)為減小測量時間的誤差,有同學提出如下方案:實驗時調(diào)節(jié),測出鉤碼A從釋放到落地的總時間t,來計算鉤碼A通過狹縫的速度,你認為可行嗎?若可行,寫出鉤碼A通過狹縫時的速度表達式;若不可行,請簡要說明理由________、___________。
【答案】(1)(2)(3)可行;速度
【解析】
試題(1)由于鉤碼通過狹縫后,C不再對A施加力了,而AB的質(zhì)量又相等,故鉤碼A做做勻速運動,所以鉤碼A通過狹縫的速度為;(2)若驗證機械能守恒時,因為A降低的重力勢能等于B增加的重力勢能,故重力勢能的減少量為C下降h2的重力勢能的減少量,即mgh2,而系統(tǒng)動能的增加量為,故滿足的等式為時,就證明機械能守恒了;(3)當h1=h2=h時,A的運動是先勻加速運動,后勻速運動,如果設加速的時間為t1,勻速的時間為t2,勻速運動的速度為v,則加速運動時的平均速度為,故t1v=2h成立;在勻速運動時,t2v=h成立;二式相加得(t1+t2)v=3h,即,故這種做法是可行的。
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【題目】公路上行駛的兩汽車之間保持一定的安全距離。當前車突然停止時,后車司機可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下,人的反應時間和汽車系統(tǒng)的反應時間之和為1s。當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時,安全距離為120m,設雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。
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【題目】如圖所示,傾角為30°的直角三角形的底邊BC長為2L,處在水平位置,O為底邊中點,直角邊AB為光滑絕緣導軌,OD垂直AB.現(xiàn)在O處固定一帶正電的物體,讓一質(zhì)量為M、帶正電的小球從導軌頂端A由靜止開始滑下(始終不脫離導軌),測得它滑到D處受到的庫侖力大小為F,求它滑到B處的速度和加速度的大。(重力加速度為g)
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【題目】如右圖所示,傳送帶的水平部分長為L,傳動速率為v,在其左端無初速度釋放一小木塊,若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則木塊從左端運動到右端的時間可能是( ).
A. B. C. D.
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【題目】如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點。一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點靜止開始沿軌道滑下,然后滑入BC軌道,最后恰好停在C點。已知小車質(zhì)量M=3m,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.則
A. 全程滑塊水平方向相對地面的位移R+L
B. 全程小車相對地面的位移大小
C. μ、L、R三者之間的關系為R=μL
D. 滑塊m運動過程中的最大速度
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【題目】如圖所示,A、B兩小球帶等量同號電荷,A固定在豎直放置絕緣支柱上,B受A的斥力作用靜止于光滑的絕緣斜面上與A等高處,兩者的水平距離為r=m斜面傾角為θ=30°,B的質(zhì)量為m= 10×10-3kg.求:
(1)畫出小球B的受力分析圖;
(2)B球?qū)π泵娴膲毫Υ笮。?/span>
(3)B球帶的電荷量大小(g取10m/s, 靜電力常量k=9.0×109N·m/C).
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【題目】如圖所示,小球A質(zhì)量為m,系在細線的一端,線的另一端固定在O點,0點到光滑水平面的距離為h。物塊B和C的質(zhì)量分別是6m和3m, B與C用輕彈簧拴接,置于光滑的水平面上,且B物塊位于0點正下方,F(xiàn)拉動小球使細線水平伸直,小球由靜止釋放,運動到最低點時與物塊B發(fā)生正碰(碰撞時間極短),反彈后上升到最高點時到水平面的距離為,小球與物塊均視為質(zhì)點,不計空氣阻力,重力加速度為g,求碰撞后B物塊速度大小及碰后輕彈簧獲得的最大彈性勢能。
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【題目】鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的,已知內(nèi)外軌道平面與水平面的傾角為θ,如圖所示,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度小于,則( )
A. 外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓
B. 這時鐵軌對火車的支持力小于
C. 這時鐵軌對火車的支持力等于
D. 這時鐵軌對火車的支持力大于
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【題目】如圖所示,某生產(chǎn)廠家為了測定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能,將兩個完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上,分別通過掛鉤連接另一個與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力),控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運動。某時刻,通過控制器使兩車的掛鉤斷開,玩具車A保持原來的牽引力不變,玩具車B保持原來的輸出功率不變,當玩具車A的速度為2v0時,玩具車B的速度為1.5v0,則( )
A. 在這段時間內(nèi)兩車的位移之比為6∶5 B. 玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍
C. 兩車克服阻力做功的比值為12∶11 D. 兩車牽引力做功的比值為5∶1
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