题目内容
【题目】如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮О1、О2和质量mP=m的小球P连接,另一端质量mQ=m的小物块Q连接,小物块Q套于两直杆AC、DE和一段圆弧CD组成的固定光滑轨道ABCDE上.直杆AC与竖直墙夹角θ=45°,直杆DE水平,两杆分别与Ol为圆心,R为半径的圆弧连接并相切于C、D两点,轨道与两定滑轮在同一竖直平面内.直杆B点与两定滑轮均在同一高度,重力加速度为g,小球运动过程中不会与其他物体相碰,现将小物块Q从B点由静止释放,在C、D点时无机械能损失.试求:
(1)小物块Q的最大机械能(取B点所在的水平面为参考平面);
(2)小物块Q滑至O1正下方D点时对圆弧轨道的弹力
【答案】(1)(2),方向向下
【解析】
(1)当物块滑至C点时,P球下降至最低点,且此时vp=0,
由机械能守恒定律有:EQ=mpgh=mgh,
据几何关系可知:
解得:EQ=(1)mgR
(2)小物块从C到D过程中,小物块做圆周运动,故绳子不做功,球P始终静止,物块Q机械能守恒,则EQ=-mgR+
在D点,物体受到绳子拉力T,轨道的支持力N,重力mg,由牛顿第二定律:T+N-mg=m
对于P小球有:T=mg
联立解得:N=2mg,方向向上.
由牛顿第三定律:物块对轨道的弹力N′=2mg,方向向下
【题目】 “用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图(a)所示,实验中用所挂钩码的重量作为细线对小车的拉力F.通过增加钩码的数量,多次测量,可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a﹣F图线,如图(b)所示.
(1)图线 (选填“①”或“②”) 是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的;
(2)在轨道水平时,小车运动的阻力Ff= N;
(3)(单选)图(b)中,拉力F较大时,a﹣F图线明显弯曲,产生误差.为避免此误差可采取的措施是 .
A.调整轨道的倾角,在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动 |
B.在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码,使钩码的总质量始终远小于小车的总质量 |
C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替钩码的重力 |
D.更换实验中使用的钩码规格,采用质量较小的钩码进行上述实验. |
【题目】一辆汽车从静止开始匀加速直线开出,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,直到停止,表给出了不同时刻汽车的速度,根据表格可知( )
时刻/s | 1 | 2 | 3 | 5 | 6 | 7 | 9.5 | 10.5 |
速度/(ms﹣1) | 3 | 6 | 9 | 12 | 12 | 12 | 9 | 3 |
A. 汽车在t=5s时刻开始做匀速直线运动
B. 汽车匀速运动的时间为5s
C. 汽车加速段的平均速度小于减速段的平均速度
D. 汽车从开始运动直到停止的过程中的平均速度大小约8.73m/s