【题目】如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.60 m的竖起光滑圆轨道。质量m=0.50kg的物块,从距地面h=2.7 m处沿斜面由静止开始下滑,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2)求:
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。
(3)欲使小球刚好滑到圆轨道最高点,物块应从斜面多高处静止释放
【答案】(1)v=6.0 m/s(2)5N(3)2.25m
【解析】(1)物块沿斜面下滑到B的过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动,设下滑到斜面底端B时的速度为v,则由动能定理可得
所以
代入数据解得。
(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA,在A点受到圆轨道的压力为FN。物块沿圆轨道上滑到A点的过程由动能定理得
物块运动到圆轨道的最高点A时,由牛顿第二定律得
由以上两式代入数据解得:
由牛顿第三定律可知,物块运动到圆轨道的最高点A时对圆轨道的压力大小。
(3)设物块恰好运动到圆环最高点的速度为,物块下落高度为
对全过程列动能定理方程:
根据牛顿第二定律,在圆环最高点有: 得:
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【题目】关于质点,下列各说法中正确的是( )
A. 质点是一个很小的物体
B. 质点是一个小球
C. 只有小物体才能被看做是质点
D. 大物体有时也可以被看作质点
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【题目】如图甲所示,一长为l=1m的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量为m=0.2kg的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动.给系统输入能量,使小球通过最高点的速度不断加快,通过测量作出小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系如图乙所示,重力加速度g=10 m/s2,不考虑摩擦和空气阻力,请分析并回答以下问题:
(1) 若要小球能做完整的圆周运动,对小球过最高点的速度有何要求?(用题中给出的字母表示)
(2) 请根据题目及图象中的条件,求出图乙中b点所示状态小球的动能;
(3) 当小球达到图乙中b点所示状态时,立刻停止能量输入.之后的运动过程中,在绳中拉力达到最大值的位置时轻绳绷断,求绷断瞬间绳中拉力的大小.
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【题目】关于平抛运动的实验:
(1)在做本实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台、白纸之外,下列器材中还需要的是(_____)
A. 秒表 B. 天平 C. 重垂线 D. 刻度尺
(2)下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求,正确的是(_______)
A.使用密度大、体积小的钢球
B.通过调节使斜槽的末端切线保持水平
C.每次释放小球的位置必须相同
D.实验结束后把所描的点连成一条折线
(3)在“研究平抛物体的运动”的实验中,得到的轨迹如图所示, 其中O点为平抛运动的起始点。根据平抛运动的规律及图中给出的数据,可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s。
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【题目】如图所示,一轻质弹簧一端固定在斜面底端,一物体从斜面顶端沿斜面滑下,与弹簧接触后继续滑行至某点的过程中,重力做功10J,弹簧的弹力做功-3J,摩擦力做功-5J,若其它力均不做功,则下列正确的是( )
A. 重力势能减少了5J
B. 弹性势能减少了3J
C. 机械能减少了5J
D. 动能减少了2J
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【题目】用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球做平抛运动的水平射程
C.小球做平抛运动所用的时间
D.小球抛出点距地面的竖直高度H
(2)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_______(用图中标识的量表示);
(3)若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为_________(用图中标识的量表示).
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【题目】下列关于位移和路程的说法,正确的是( )
A. 位移是矢量,路程是标量,但位移的大小和路程总是相等
B. 位移描述直线运动,路程描述曲线运动
C. 质点做直线运动时,路程等于位移的大小
D. 位移的大小不会比路程还要大
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【题目】如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员减少的重力势能全部转化为动能
B. 运动员获得的动能为mgh
C. 运动员克服摩擦力做功为mgh
D. 下滑过程中系统减少的机械能为mgh
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