15、(14分)有一个竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如图所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.现在最低点A给一个质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球在B点又能沿BFA轨道回到点A,到达A点时对轨道的压力为4mg.在求小球在A点的速度V0时,甲同学的解法是:由于小球恰好到达B点,故在B点小球的速度为零, 所以:
在求小球由BFA回到A点的速度时,乙同学的解法是:由于回到A点时对轨道的压力为4mg
故: 所以:
你同意甲、乙两位同学的解法吗?如果同意请说明理由;若不同意,请指出他们的错误之处,并求出结果.根据题中所描绘的物理过程,求小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功.
14.(14分)如图3-A-10所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点,接着沿水平路面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg.表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能为多少?
(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力大小.(g=10m/s2)
13.(12分)一同学要研究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示,让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.
X (cm) |
s(cm) |
2.0 |
6.1 |
3.9 |
12.O |
6.O |
18.2 |
8.1 |
24.1 |
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系.
(2)弹簧长度的压缩量X与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:从上面的实验数据,你可猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量X之间的关系?为什么?
12.(10分)气垫导轨是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A,B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
(1)实验中还应测量的物理量是 (2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是
11.将物体以一定的初速度竖直上抛.若不计空气阻力,从抛出到落回原地的整个过程中,下列四个图线中正确的是( )
10.将物体P从置于光滑水平面上的斜面体Q的顶端以一定的初速度沿斜面往下滑,如图所示.在下滑过程中,P的速度越来越小,最后相对斜面静止,那么由P和Q组成的系统( )
A. 动量守恒
B. 水平方向动量守恒
C. 最后P和Q以一定的速度共同向左运动
D. 最后P和Q以一定的速度共同向右运动
9.如图所示,质量为m的子弹以速度υ0水平击穿放在光滑水平地面上的木块。木块长为L,质量为M,木块对子弹的阻力恒定不变,子弹穿过木块后木块获得动能为Ek,若仅木块或子弹的质量发生变化,但子弹仍能穿过木块,则 ( )
A.M不变,m变小,则木块获得的动能一定变大
B.M不变,m变小,则木块获得的动能可能变大
C.m不变,M变小,则木块获得的动能一定变大
D.m不变,M变小,则木块获得的动能可能变大
8.如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有 ( )
A.它们同时到达同一水平面
B.重力对它们的冲量相同
C.它们的末动能相同
D.它们动量变化的大小相同
7.(a)图表示光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上,车与水平面
间的动摩擦因数不计,(b)图为物体A与小车B的v-t图像,由此可知( )
A.小车上表面长度 B.物体A与小车B的质量之比
C.A与小车B上表面的动摩擦因数 D.小车B获得的动能
6. 质量为m的物体,从静止开始以3g/4的加速度竖直向下运动了h米,则( )
A. 物体的重力可能做负功 B. 物体的重力势能一定减少了3/4mgh
C. 物体的重力势能增加了mgh D. 物体的机械能减少1/4mgh
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