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如下图所示是固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽口向上(图为俯视图)。槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R,比“”形槽的宽度略小。现有半径r(r<<R)的金属小球以水平初速度V0冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入。已知金属小球的质量为m,木质滑块的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失。求:

   (1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;

   (2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速度。

10分)解:(1)设滑离时小球和滑块的速度分别为,由动量守恒

          得         

(2)小球过A点时沿轨道方向两者有共同速度v,沿切向方向速度为

       得

            

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:高考三人行 物理 题型:038

在原子核物理中,研究核与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”.这类反应的前半部分过程与下述力学模型类似.两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态.在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如下图所示.C与B发生碰撞并立即结成一个整体D.在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变.然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连.过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失).已知A、B、C三球的质量均为m,试求:

(1)弹簧长度刚被锁定后A球的速度;

(2)在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,

       ①下列操作错误的是           (    )

       A.将纯油酸直接滴在水面上

       B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数

       C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

       D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数

   

②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为         m(保留一位有效数字).

(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=        cm.

②滑块通过光电门l的速度=      ,滑块通过光电门2的速度=      (用字母表示).

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是                (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式         (用字母g及③中所测量的物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,

       ①下列操作错误的是           (    )

       A.将纯油酸直接滴在水面上

       B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数

       C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

       D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数

   

②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为         m(保留一位有效数字).

(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=        cm.

②滑块通过光电门l的速度=      ,滑块通过光电门2的速度=      (用字母表示).

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是                (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式         (用字母g及③中所测量的物理量表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010·山东理综)某同学设计了如下图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MNPQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

 (1)木板的加速度可以用dt表示为a=________;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)______.

(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是________.

 (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是________.

a.可以改变滑动摩擦力的大小

b.可以更方便地获取多组实验数据

c.可以比较精确地测出摩擦力的大小

d.可以获得更大的加速度以提高实验精度

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科目:高中物理 来源:0103 月考题 题型:实验题

(1)如图甲所示,某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌面上,利用钩码通过细绳水平拉小车,让小车从静止开始运动,利用打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。如图乙所示,其中O点为纸带上记录到的第一点,A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz(打点计时器每隔0.02 s打一个点),利用图中给出的数据,算出打点计时器打下B点时小车的速度大小vB=_____________m/s,小车运动过程中的加速度大小a=_____________m/s2。(结果均保留3位有效数字)
     
(2)某同学在探究摩擦力的实验中采用了如下图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F,并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测,表中是记录的实验数据。木块的重力为10.00 N,重力加速度g=9.80 m/s2,根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字):木块与桌面间的最大静摩擦力fm一定不小于_____________N;木块匀加速运动时受到的摩擦力f =_____________N。
       

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