题目内容
【题目】如图所示,竖直放置的光目圆弧轨道的半径为R,O'为圆心,O点在圆心O'的正下方,一小球甲从距O点很近的A点由静止释放。R>>AO
(1)若乙球从圆心O'处自由落下,问甲乙两球第一次到达O点的时间比;
(2)若另一小球丙从O点正上方某处自由落下,为使甲丙两球在O点相碰,小球丙应从多高处自由落下?
【答案】(1) (2)π2R(n=0,1,2,…)
【解析】
(1)设乙球从离弧形槽最低点R高处开始自由下落,到达O点的时间为:
甲球近似看做单摆,其周期:;
第一次到达O点的时间为,
则甲乙两球第一次到达O点的时间比 ;
(2)由于甲球运动的周期性,所以甲球到达O点的时间为:,n=0,1,2,…
丙到达O点的时间为:
由于甲、丙在O点相遇,故有:t甲=t丙
解得:h=π2R(n=0,1,2,…)
【题目】某实验小组“探究加速度a跟物体所受合力F和质量m的关系”实验如下,已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。
(1)如图甲所示为实验装置图。图乙为某次实验得到的一段纸带,计数点A、B、C、D、E相邻两点间还有四个计时点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(2)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,进行多次测量。根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线,如图所示。由图像可估算此时小车所受摩擦力为__________N,小车质量为__________kg(结果保留一位有效数字)。
(3)保持砂和砂桶质量不变,改变小车中砝码质量,进行多次测量,得到小车加速度a、质量m及其对应的的数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/(m·s-2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车和砝码质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
a.请在下图所示坐标纸中画出图像_______;
b.根据作出的图像可以得到的结论是__________。