题目内容
【题目】如图,半径R=0.8m的圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧轨道最低点D与长为L的水平面相切于D点,质量M=1.0kg的小滑块A从圆弧顶点C由静止释放,到达最低点D后,与D点m=0.5kg的静止小物块B相碰,碰后A的速度变为vA=2.0m/s,仍向右运动。已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,A、B均可视为质点,B与E处的竖直挡板相碰时没有机械能损失,取g=10m/s2。求:
(1)碰撞后滑块B瞬间的速度大小;
(2)碰撞后瞬间B对圆弧的压力大小;
(3)要使两滑块不发生第二次碰撞,DE的长度L应满足的条件。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)由机械能守恒定律求出滑块的速度,两滑块碰撞过程中系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出碰后B的速度.(2)根据牛顿第二定律求解碰撞后瞬间B对圆弧的压力大小;(3)应用动能定理求出两物块的位移,然后求出发生二次碰撞需要满足的条件.
(1)设小滑块运动到D点的速度为,由机械能守恒定律有
①
设B滑块被碰后的速度为,以A的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
②
代入数据解得: ③
(2) ④
解得: ⑤
(3)由于B物块的速度较大,如果它们能再次相碰一定发生在B从竖直挡板弹回后,假设两物块能运动到最后停止,达到最大的路程,则对于A物块,由动能定理
⑥
代入数据解得: ⑦
对于B物块,由于B与竖直挡板的碰撞无机械能损失,由动能定理得
⑧
代入数据解得: ⑨
两滑块刚好第二次发生接触的条件 ⑩
要使两滑块不发生第二次碰撞
【题目】一同学测量某干电池的电动势和内阻.
(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________;____________.
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的数据见下表:
根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出关系图像___________.由图像可计算出该干电池的电动势为_________V;内阻为__________Ω.
R/Ω | 8.0 | 7.0 | 6.0 | 5.0 | 4.0 | |
I/A | 0.15 | 0.17 | 0.19 | 0.22 | 0.26 | |
/A–1 | 6.7 | 6.0 | 5.3 | 4.5 | 3.8 |
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω.