本题的关键是正确找出两球“不接触 的临界状态.为且此时. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在验证碰撞中动量守恒定律时,实验装置的示意图如图2所示,一位同学设计的主要实验步骤如下:?

A.在桌边固定斜槽碰撞实验器(即斜槽轨道),调整轨道末端成水平,并调整支柱高度,使两球碰撞时,两球心在同一高度;调整支柱的方向,使两球碰撞后运动方向与一个球运动时的方向在同一直线上;?

B.用天平称出两球质量ma和mb;?

C.把白纸铺在地面上,在白纸上记下重锤所指位置O,在白纸上铺好复写纸;?

D.任取一球a,让其多次从斜槽轨道上同一高度处由静止滚下,在纸上找出平均落点,记为P;

E.将另一球b放在支柱上,再让a球多次从斜槽上同一位置滚下,找出两球正碰后在纸上的平均落点,记为M和N;?

F.用米尺量出平均落点P、M、N到O点的距离OP、OM、ON;?

G.计算a、b两球碰前总动量p1=ma×OP,碰后总动量p2=ma×OM+mb×ON.比较pa和pb是否相等,得出实验结论.

这个学生的实验步骤中的错误和遗漏之处是:?

(1)______________________________;?

(2)______________________________;?

(3)______________________________;?

(4)______________________________;?

(5)______________________________.?

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(10分)在光滑水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间的距离大于L时(L比2r大得多),两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于L或小于L时,两球存在相互作用斥力F。设A球从远离B球处以速度v0沿两球连心线向原来静止的B球运动,如图所示,欲使两球不接触,v0必须满足什么条件?

 

 

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某同学做静电感应实验,有下列步骤及结论:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触;②用手触模甲球;③手指移开;④移开乙球;⑤甲球带正电;⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有(   )
A. ①→②→③→④→⑥    B. ①→②→④→③→⑥
C. ①→②→③→④→⑤    D. ①→②→④→③→⑤

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在光滑是水平轨道上有两个半径都是r的小球AB,质量分别为m和2m,当两球心间的距离大于L时(L比2r大得多),两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于L或小于L时,两球存在相互作用斥力F。设A球从远离B球处以速度v0沿两球连心线向原来静止的B球运动,如图所示,欲使两球不接触,v0必须满足什么条件?

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在光滑是水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B,质量分别为m和2m,当两球心间的距离大于L时(L比2r大得多),两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于L或小于L时,两球存在相互作用斥力F。设A球从远离B球处以速度v0沿两球连心线向原来静止的B球运动,如图所示,欲使两球不接触,v0必须满足什么条件?

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一、选择题

1、B    2、C  3、AC    4、D    5、BC  6BC  

7、A  解析:由题意知,地面对物块A的摩擦力为0,对物块B的摩擦力为

对A、B整体,设共同运动的加速度为a,由牛顿第二定律有:

对B物体,设A对B的作用力为,同理有

联立以上三式得:

 8、B    9、A       10、B

二、实验题

11、⑴ 不变    ⑵ AD  ⑶ABC  ⑷某学生的质量

三、计算题

12、解析:由牛顿第二定律得:mg-f=ma

                         

    抛物后减速下降有:

                          Δv=a/Δt

                    解得:

 

13、解析:人相对木板奔跑时,设人的质量为,加速度为,木板的质量为M,加速度大小为,人与木板间的摩擦力为,根据牛顿第二定律,对人有:

(2)设人从木板左端开始距到右端的时间为,对木板受力分析可知:,方向向左;

由几何关系得:,代入数据得:

(3)当人奔跑至右端时,人的速度,木板的速度;人抱住木柱的过程中,系统所受的合外力远小于相互作用的内力,满足动量守恒条件,有:

 (其中为二者共同速度)

代入数据得,方向与人原来运动方向一致;

以后二者以为初速度向右作减速滑动,其加速度大小为,故木板滑行的距离为

  

14. 解析:(1)从图中可以看出,在t=2s内运动员做匀加速直线运动,其加速度大小为

 =8m/s2

设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma

得           f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N

(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了

                     39.5×2×2m158 m

根据动能定理,有

所以有    =(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J

(3)14s后运动员做匀速运动的时间为

              s=57s

运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间

        t=t+t′=(14+57)s=71s

15. 13、解析:(1)取竖直向下的方向为正方向。

   球与管第一次碰地前瞬间速度,方向向下。

   碰地的瞬间管的速度,方向向上;球的速度,方向向下,

   球相对于管的速度,方向向下。

   碰后,管受重力及向下的摩擦力,加速度a=2g,方向向下,

   球受重力及向上的摩擦力,加速度a=3g,方向向上,

球相对管的加速度a=5g,方向向上。

取管为参照物,则球与管相对静止前,球相对管下滑的距离为:

要满足球不滑出圆管,则有

(2)设管从碰地到它弹到最高点所需时间为t1(设球与管在这段时间内摩擦力方向不变),则:

设管从碰地到与球相对静止所需时间为t2

因为t1 >t2,说明球与管先达到相对静止,再以共同速度上升至最高点,设球与管达到相对静止时离地高度为h’,两者共同速度为v’,分别为:

然后球与管再以共同速度v’作竖直上抛运动,再上升高度h’’为

因此,管上升最大高度H’=h’+h’’=

(3)当球与管第二次共同下落时,离地高为,球位于距管顶处,同题(1)可解得在第二次反弹中发生的相对位移。

 

16. 解析:(1)小球最后静止在水平地面上,在整个运动过程中,空气阻力做功使其机械能减少,设小球从开始抛出到最后静止所通过的路程S,有 fs=mv02/2       已知 f =0.6mg    代入算得: s=  5 v02/(6g)                

    (2)第一次上升和下降:设上升的加速度为a11.上升所用的时间为t11,上升的最大高度为h1;下降的加速度为a12,下降所用时间为t12

    上升阶段:F=mg+f =1.6 mg

    由牛顿第二定律:a11 =1.6g           

    根据:vt=v0-a11t11,  vt=0

    得:v0=l.6gt11, 所以t11= 5 v0/(8g)              

    下降阶段:a12=(mg-f)/m= 0.4g          

    由h1= a11t112/2  和 h2= a12t122/2      得:t12=2t11=5 v0/(4g)          

    所以上升和下降所用的总时间为:T1=t11+t12=3t11=  15 v0/(8g)        

    第二次上升和下降,以后每次上升的加速度都为a11,下降的加速度都为a12;设上升的初速度为v2,上升的最大高度为h2,上升所用时间为t21,下降所用时间为t22

    由v22=2a12h1  和v02=2a11h1          得  v2= v0/2           

    上升阶段:v2=a11t21     得:t21= v2/ a11=  5 v0/(16g)       

    下降阶段:  由  h2= a11t212/2   和h2= a12t222/2        得t22=2t21       

 所以第二次上升和下降所用总时间为:T2=t21+t22=3t21=15 v0/(16g)= T1/2    

    第三次上升和下降,设上升的初速度为v3,上升的最大高度为h3,上升所用时间为t31,下降所用时间为t32

    由 v32=2a11h   和v22=2a12h         得:  v3= v2/2  = v0/4

    上升阶段:v3=a11t3l,得t31= 5 v0/(32g)    

    下降阶段:由 h3= a11t312/2       和h3= a12t322/2            得:t32=2t31    

    所以第三次上升和下降所用的总时间为:T3=t31+t32=3t31=15 v0/(32g)= T1/4       

    同理,第n次上升和下降所用的总时间为: Tn        

    所以,从抛出到落地所用总时间为: T=15 v0/(4g)

 


同步练习册答案