【題目】如圖,長(zhǎng)為l的不可伸長(zhǎng)的輕繩,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球A.質(zhì)量為3m的小球B放在光滑水平面上,位于O點(diǎn)正下方距離也為l處.將球A拉至輕繩(伸直)與水平方向的夾角θ=30o處,由靜止釋放.球A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與球B發(fā)生正碰,兩小球均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g.求碰撞后小球A能上擺的最大高度.
【答案】解:由幾何關(guān)系可知,小球A釋放后自由下落l距離時(shí),輕繩再次拉直.設(shè)繩被拉直前小球的速度為v1,則有:
v12=2gl
繩被拉直后,小球A做圓周運(yùn)動(dòng),速度變?yōu)椋簐2=v1cosθ
設(shè)小球A與B碰撞前速度為v3,則有:
mv32= mv22+mg
如果碰撞后小球A向右運(yùn)動(dòng),則兩球一定粘在一起向右運(yùn)動(dòng);
設(shè)向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,最大速度應(yīng)滿足:
mv3=(m+3m)v4;
如果碰撞后小球A向左運(yùn)動(dòng),則最大速度應(yīng)滿足:
mv3=mv5+3mv6
mv32= mv52+ (3m)v62
解得:v5=﹣ v3
由于v5>v4,所以碰撞后小球A上擺的最大高度h應(yīng)滿足:
mgh= mv52
解得:h= l.
答:碰撞后小球A能上擺的最大高度為 l.
【解析】小球的運(yùn)動(dòng)可以分成兩部分,一部分小球做自由落體運(yùn)動(dòng),第二部分,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。利用速度的合成和分解結(jié)合動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒,聯(lián)立求解。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊放在質(zhì)量為M的薄木板的右端,木板放在光滑的水平地面上,物塊與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)對(duì)木板施加一水平向右的恒力F,木板從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是
A. 當(dāng)F<μmg時(shí),物塊相對(duì)地面靜止
B. 當(dāng)F=μmg時(shí),物塊相對(duì)木板滑動(dòng)
C. 當(dāng)F>μmg時(shí),物塊相對(duì)木板滑動(dòng)
D. 當(dāng)F>μ(m+M)g時(shí),物塊的加速度與恒力F無(wú)關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如圖甲所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):“探究加速度與合外力的關(guān)系”。裝置中,小車(chē)質(zhì)量為M,沙桶和沙子的總質(zhì)量為m,通過(guò)改變m 來(lái)改變小車(chē)所受的合外力大小,小車(chē)的加速度a 可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出,F(xiàn)保持小車(chē)質(zhì)量M不變,逐漸增大沙桶和沙的總質(zhì)量m 進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組a、F值(F為彈簧秤的示數(shù))。
(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列做法正確的是_________。
A.先釋放小車(chē),后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
B.平衡摩擦力時(shí)紙帶應(yīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C.應(yīng)選用質(zhì)量足夠小的輕繩并減小滑輪的摩擦
D.沙桶和沙的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量
(2)下圖為實(shí)驗(yàn)中打下的一條紙帶,紙帶中每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,測(cè)量得到AC=2.30cm,AE=7.20cm則小車(chē)的加速度a=_________m/s(保留兩位有效數(shù)字)。
(3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以a為縱坐標(biāo),F為橫坐標(biāo),畫(huà)出了如圖所示的一條傾斜直線,由圖象可求得小車(chē)質(zhì)量為_________kg,圖線未過(guò)原點(diǎn)的原因可能是_______________________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為測(cè)試某“兒童蹦極”的安全性,用兩根彈性良好的橡皮繩(相當(dāng)于彈簧)懸掛一質(zhì)量為m的重物(如圖所示),當(dāng)重物靜止時(shí)左右兩橡皮繩與水平方向的夾角均為,若此時(shí)橡皮繩A突然斷裂,則重物此時(shí)( )
A. 加速度.速度都為零
B. 加速度,沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下
C. 加速度,沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上
D. 加速度,沿未斷裂橡皮繩的方向斜向下
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示,砂和砂桶的質(zhì)量用m表示,小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶計(jì)算出.
(1)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是
A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車(chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電.改變砂桶中砂子的多少,使小車(chē)在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)
B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小?chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車(chē),從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)
C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車(chē),觀察判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)
(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2 . (結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】直角三角形ABC為某玻璃磚的橫截面,其中∠A=30°,BC長(zhǎng)度為L(zhǎng).平行光束以與AC成45°角的方向照射到AC面上,已知從BC面射出的光線與BC垂直,如圖.求:
(i)玻璃的折射率n;
(ii)AB面上哪個(gè)范圍有光射出?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置,且都傾斜著與水平面成夾角θ.在導(dǎo)軌的最上端M、P之間接有電阻R,不計(jì)其它電阻.導(dǎo)體棒ab從導(dǎo)軌的最底端沖上導(dǎo)軌,當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí),ab上升的最大高度為H;若存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),ab上升的最大高度為h.在兩次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab都與導(dǎo)軌保持垂直,且初速度都相等.關(guān)于上述情景,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.兩次上升的最大高度相比較為H<h
B.有磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒所受合力的功大于無(wú)磁場(chǎng)時(shí)合力的功
C.有磁場(chǎng)時(shí),電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為
D.有磁場(chǎng)時(shí),ab上升過(guò)程的最小加速度為gsinθ
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】將一物塊分成相等的A、B兩部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用繩子拴在天花板,繩子處于豎直伸直狀態(tài),整個(gè)裝置靜止.則( )
A.繩子上拉力可能為零
B.地面受的壓力可能為零
C.地面與物體間可能存在摩擦力
D.AB之間可能存在摩擦力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,傾角為30°的斜面固定在水平地面上,一個(gè)小物塊在沿斜面向上的恒定拉力F作用下,從斜面底端A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去拉力F,小物塊能達(dá)到的最高位置為C點(diǎn),已知小物塊的質(zhì)量為0.3kg,小物塊從A到C的v﹣t圖象如圖乙所示,取g=10m/s2 , 則下列說(shuō)法正確的是( )
A.小物塊加速時(shí)的加速度是減速時(shí)加速度的
B.小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
C.小物塊到達(dá)C點(diǎn)后將沿斜面下滑
D.拉力F的大小為4N
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