17.某兴趣小组用如图所示的装置进行实验研究。它们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯,杯口上放置一直径为、质量为m的匀质薄圆板,板上放一质量为2m,的小物块,板中心、物块均在杯的轴线上,物块与板间动摩擦因数为μ,不计板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为fm,若物块能在板上滑动,求F应满足的条件。
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I,
① I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
② 物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?
③ 根据s与I的关系式说明要s更小,冲量应如何改变?
16.如图所示,质量为M=20 kg、长为L=3 m的木板(端点为A、B,中点为O)置于光滑水平面上,现使木板M以v0的水平初速度向右运动,同时把质量为m=10 kg、长度可忽略的小木块置于B端(它对地初速度为零),它与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,问v0在什么范围内才能使木块滑到OA之间停下来(即相对木板静止)?(g取10m/s2)
15.一人做蹦极运动,用原长20 m 的橡皮绳拴住身体往下跃。若此人质量为60kg,从250m高处由静止下落,第一次下落到最低点的瞬间所用时间总共为5s,则橡皮绳对人的平均作用力为多大?(g取10m/s2)
14.碰撞的恢复系数的定义为,
其中和分别是碰撞前两物体速度,
和分别是碰撞后两物体的速度。弹
性碰撞的恢复系数,非弹性碰撞的。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。
第一步:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步:把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
在上述实验中
(1)写出用测量量表示的恢复系数的表达式___________________。
(2)三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关:
__________________________________________________________________________
13.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,整个实验过程中得到图中所示的三个落点的平均位置M、P、N。已知两球的质量之比∶∶。
(1)在安装实验装置时,应使斜槽末端的切线______________。
(2)实验中,应选质量为__________的小球作为入射小球A(填“”或“”)。
(3)实验中,若测得:OM=11.80cm,OP=25.50cm,ON=38.60cm,则系统碰撞前的动量与碰撞后的动量的比值为__________(保留三位有效数字)。
12.如图所示,斜面体C质量为M,斜面足够长,始终静止在水平面上。一质量为m的长方形木块A,上表面光滑,木块A获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑,当木板A匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板A表面上,
当滑块B在木板A上滑动时
A.滑块B的动量为时,木板A和滑块B加速度大小相等
B.滑块B的动量为时,斜面体对水平面压力大小为
C.滑块B的动量为时,木板A的动量为
D.滑块B的动量为时,水平面施予斜面体摩擦力向左
11.如图所示,质量为m的钢板B与竖直的轻弹簧连接,弹簧的下端固定在水平地面上,平衡时弹簧的压缩量为x0,另一个表面涂有油泥,质量也为m的物块A,从距钢板3x0高处自由落下,与钢板碰后A、B粘合在一起向下压缩弹簧,则
A.A、B粘合后的最大速度是
B.A、B粘合后的最大速度大于
C.在压缩弹簧过程中,A、B组成的系统机械能守恒
D.从A开始运动到压缩弹簧最短的整个过程中,A、B和弹簧组成的系统机械能守恒
10.一颗子弹沿水平方向射中一悬挂着的砂袋并停留在其中,子弹的动能有一部分转化为内能,为了使转化为内能的能量在子弹原来的机械能中占的比例增加,可采用的方法是
A.仅使子弹的速度减小 B.仅使子弹的质量减小
C.仅使悬挂砂袋的绳变短 D.仅使砂袋的质量减小
9.如图所示,在光滑水平面上有一直径相同的a、b两球,在同一直线上运动。选定向右为正方向。两球的动量分别为·、·。当两球相碰之后,两球的动量可能是( )
A.·、·
B.·、·
C.·、·
D.·、
8.如图所示,物体A静止在光滑的水平面上,A的左边固定有轻质弹簧,与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞,A、B始终沿同一直线运动,则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是
A.A开始运动时 B.A的速度等于v时
C.B的速度等于0时 D.A和B的速度相等时
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