题目内容
【题目】如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,其N-v2图象如图乙所示。则 ( )
A.小球的质量为
B.当地的重力加速度大小为
C.v2=c时,在最高点杆对小球的弹力方向向上
D.v2=2b时,在最高点杆对小球的弹力大小为a
【答案】ABD
【解析】
B.由图乙可知当小球运动到最高点时,若v2=b,则N=0,轻杆既不向上推小球也不向下拉小球,这时由小球受到的重力提供向心力,即
可得:
v2=b=gR
故:
故B符合题意;
A.当v2=0时,轻杆对小球弹力的大小等于小球重力,即a=mg,代入得小球的质量:
故A符合题意;
C.由图可知当v2>b时,轻杆向下拉小球,故C不符合题意;
D.当v2=2b时,由牛顿第二定律:
F+mg=
可得杆的拉力大小:
F=mg
故
F=a
故D符合题意。
故选ABD。
【题目】某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下:
(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上,调整末端切线水平;
(ⅱ)将白纸固定在水平地面上,白纸上面放上复写纸;
(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O;
(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录小球的落地点,重复多次,确定落点的中心位置Q;
(ⅴ)将小球B放在斜槽末端,让小球A紧贴定位卡由静止释放,记录两小球的落地点,重复多次,确定A、B两小球落点的中心位置P、R;
(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3;
(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2;
(ⅷ)分析数据,验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立,从而验证动量守恒定律。
请回答下列问题
(1) 步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________;
(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0 g。测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘,__盘放上一个5 g砝码,游码如图乙位置时天平平衡;
(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格,并进行了部分填写,请将其补充完整①_______②_________③___________。
物理量 | 碰前 | 碰后 |
m/g | m1=17.0 | m1=17.0 m2= ① |
x/cm | x2=50.35 | x1= ② x3=74.75 |
mx/g·cm | m1x2=855.95 | m1x1+m2x3= ③ |