题目内容
【题目】如图所示,可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上,纸带的左端与A、A与B之间距离均为d =0.5 m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为,与地面间的动摩擦因数均为。现以恒定的加速度a=2m/s2向右水平拉动纸带,重力加速度g= l0 m/s2。求:
(1)A物体在纸带上的滑动时间;
(2)在给定的坐标系中定性画出A、B两物体的v-t图象;
(3)两物体A、B停在地面上的距离。
【答案】(1)t1=1s
(2)如图所示:
(3)s=1.25m
【解析】试题分析:(1)两物体在纸带上滑动时有1mg=ma1,当物体A滑离纸带时at12/2-a1t12/2=d
由以上二式可得t1=1s
(2)如图所示。
(3)物体A离开纸带时的速度v1=a1t1
两物体在地面上运动时有2mg=ma2
物体A从开始运动到停在地面上过程中的总位移
S1=v12/2a1+ v22/2a2
当物体B滑离纸带时at22/2- a1t12/2=2d
物体B离开纸带时的速度v2=a1t2
物体A从开始运动到停止地面上过程的总位移
S2=v22/2a1+ v22/2a2
两物体AB最终停止时的间距s=s2+d-s1
由以上各式可得s=1.25m
【题目】一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
小球飞行水平距离s/cm | 20.10 | 30.00 | 40.10 | 49.90 | 69.90 |
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________。(用L、h、y等三个字母表示)