题目内容
【题目】如图所示,光滑水平直轨道上有3个质量均为m的物块A、B、C,B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短.求:
(1)B和C碰撞瞬间损失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
【答案】(1) (2)
【解析】试题分析:
(1)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时,对A.B与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得
mv0=2mv1 ①
此时B与C发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v2,损失的机械能为ΔE,对B.C组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒定律得mv1=2mv2 ②
③
联立①②③式得④
(2)由②式可知v2<v1,A将继续压缩弹簧,直至A.B.C三者速度相同,设此速度为v3,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为Ep,由动量守恒定律和能量守恒定律得
mv0=3mv3 ⑤
⑥
联立④⑤⑥式得
【题目】如图所示,AB是一可升降的竖直支架,支架顶端A处固定一弧形轨道,轨道末端水平.一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上,下端搁在水平地面上.将一小球从弧型轨道某一位置由静止释放,小球落在木板上的某处,测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ,并算出tanθ.改变支架AB的高度,将小球从同一位置释放,重复实验,得到多组x和tanθ,记录的数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
tanθ | 0.18 | 0.32 | 0.69 | 1.00 | 1.19 | 1.43 |
x/m | 0.035 | 0.065 | 0.140 | 0.160 | 0.240 | 0.290 |
(1)在图(b)的坐标中描点连线,做出x﹣tanθ的关系图象;
(2)根据x﹣tanθ图象可知小球做平抛运动的初速度v0=m/s;实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为m.(重力加速度g取10m/s2);
(3)实验中有一组数据出现明显错误,可能的原因是 .