題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,木槽A質(zhì)量為,置于水平桌面上,木槽上底面光滑,下底面與桌面間的動摩擦因數(shù)為,槽內(nèi)放有兩個滑塊B和C(兩滑塊都看作質(zhì)點),B、C的質(zhì)量分別,現(xiàn)用這兩個滑塊將很短的輕質(zhì)彈簧壓緊(兩滑塊與彈簧均不連接,彈簧長度忽略不計),此時B到木槽左端、C到木槽右端的距離均為L,彈簧的彈性勢能為。現(xiàn)同時釋放B、C兩滑塊,并假定滑塊與木槽的豎直內(nèi)壁碰撞后不再分離,且碰撞時間極短,求:
(1)B、C與彈簧分離后,B、C的速度
(2)滑塊B與槽壁第一次碰撞后的共同速度v1和滑塊C與槽壁第二次碰撞后的共同速度v2;
(3)整個運動過程中,木槽與桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量Q
(08年宜昌一中月考)(14分)如圖所示,木槽A質(zhì)量為,置于水平桌面上,木槽上底面光滑,下底面與桌面間的動摩擦因數(shù)為,槽內(nèi)放有兩個滑塊B和C(兩滑塊都看作質(zhì)點),B,C的質(zhì)量分別,現(xiàn)用這兩個滑塊將很短的輕質(zhì)彈簧壓緊(兩滑塊與彈簧均不連接,彈簧長度忽略不計),此時B到木槽左端、C到木槽右端的距離均為L,彈簧的彈性勢能為,F(xiàn)同時釋放B、C兩滑塊,并假定滑塊與木槽的豎直內(nèi)壁碰撞后不再分離,且碰撞時間極短求:
(1)滑塊與槽壁第一次碰撞后的共同速度;
(2)滑塊與槽壁第二次碰撞后的共同速度;
(3)整個運動過程中,木槽與桌面因摩擦產(chǎn)生的熱量。
在做“碰撞中的動量守恒”實驗中,裝置如圖7
(1)需要的測量儀器或工具有
A.秒表 B.天平 C.刻度尺
D.重錘線 E.打點計時器 F.圓規(guī)
(2)必須要求的條件是
A.兩小球碰撞時,球心必須在同一高度上
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同
D.入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
(3)某次實驗中得出的落點情況如下圖所示,假設(shè)碰撞過程中動量守恒,則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為____________
(4)在做“驗證動量守恒定律”實驗中,產(chǎn)生誤差的主要原因下述正確的是 ( )
A.碰撞前入射小球的速度方向,碰撞后兩小球的速度方向不是在同一直線上。
B.傾斜部分軌道對入射小球的摩擦力作用。
C.沒有測量高度,算出具體的平拋時間
D.測量長度的誤差
(5)某同學改用如圖所示的裝置依次進行了如下的實驗操作:
Ⅰ.在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將該木板豎直立于緊靠槽口處,使小球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡O;
Ⅱ.將木板向右平移適當?shù)木嚯x固定,再使小球a從原固定點處由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡B;
Ⅲ.把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球a仍從原固定點處由靜止釋放,和小球b相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡A和C;
Ⅳ.用天平測得a、b兩小球的質(zhì)量分別為ma、mb,用刻度尺測量紙上O點到A、B、C三點的距離分別為y1、y2、y3;用實驗中所測得的量來驗證兩小球碰撞過程動量守恒,其表達式為 .
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
BCD
BD
BC
B
AB
C
B
D
C
D
11.⑴3m/s ⑵1400N
12.(1)設(shè)地球質(zhì)量為M0,在地球表面,有一質(zhì)量為m的物體,(2分)
設(shè)空間站質(zhì)量為m′繞地球作勻速圓周運動時,(2分)
聯(lián)立解得,(2分)
(2)因為探測器對噴射氣體做功的功率恒為P,而單位時間內(nèi)噴氣質(zhì)量為m,故在t時
間內(nèi),據(jù)動能定理可求得噴出氣體的速度為:(2分)
另一方面探測器噴氣過程中系統(tǒng)動量守恒,則:(2分)
又探測器的動能,(2分)
聯(lián)立解得:(1分)
13.(提示:第一次受到瞬時沖量I后,Q的動能是,設(shè)細線長l,上擺過程Q的機械能守恒,Ek1=Mgl,因此①;第二次受到瞬時沖量I´后,Q的動量是I´,動能是,上擺到最高點P、Q剛好共速,該過程P、Q系統(tǒng)水平動量守恒,I´=(M+m)v,當時系統(tǒng)動能是,根據(jù)該過程系統(tǒng)機械能守恒,②,由①②可得I´。)
14.(1)釋放后彈簧彈開B、C兩滑塊的過程中,根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律,有 (1分)
(1分)
解得 (2分)
式中分別表示B、C兩滑塊離開彈簧時的速度大小。
滑塊B經(jīng)過時間先與木槽A左側(cè)壁碰撞,
設(shè)碰撞后達到的共同速度為,則 (2分)
解得,方向水平向左 (2分)
(2)木槽A與B滑塊相撞后,一起向左做勻減速運動,其加速度大小為
(2分)
木槽A和滑塊B相撞后速度減為0的時間 (1分)
在這段時同內(nèi).滑塊C和木槽移動的距離之和為
,所以在C與A相撞前AB停止運動 (2分)
再經(jīng)過一段時間.滑塊C和木槽右側(cè)壁碰撞。則
(1分)
解得,方向水平向右 (2分)
(3)第一次碰撞后A與B的總動能全都轉(zhuǎn)化為摩擦熱
(2分)
第二次碰撞后系統(tǒng)的總動能全都轉(zhuǎn)化為摩擦熱
(2分)
整個過程中木槽和桌面因摩擦而產(chǎn)生的熱量為 (2分 )
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