题目内容

如下图所示是固定在水平地面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽,槽口向上(图为俯视图)。槽内放置一个木质滑块,滑块的左半部是半径为R的半圆柱形光滑凹槽,木质滑块的宽度为2R,比“”形槽的宽度略小。现有半径r(r<<R)的金属小球以水平初速度V0冲向滑块,从滑块的一侧半圆形槽口边缘进入。已知金属小球的质量为m,木质滑块的质量为3m,整个运动过程中无机械能损失。求:

   (1)当金属小球滑离木质滑块时,金属小球和木质滑块的速度各是多大;

   (2)当金属小球经过木质滑块上的半圆柱形槽的最右端A点时,金属小球的对地速度。

10分)解:(1)设滑离时小球和滑块的速度分别为,由动量守恒

          得         

(2)小球过A点时沿轨道方向两者有共同速度v,沿切向方向速度为

       得

            

 

练习册系列答案
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(1)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,

       ①下列操作错误的是           (    )

       A.将纯油酸直接滴在水面上

       B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数

       C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

       D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数

   

②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为         m(保留一位有效数字).

(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=        cm.

②滑块通过光电门l的速度=      ,滑块通过光电门2的速度=      (用字母表示).

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是                (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式         (用字母g及③中所测量的物理量表示).

(1)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,

       ①下列操作错误的是           (    )

       A.将纯油酸直接滴在水面上

       B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数

       C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

       D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数

   

②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为         m(保留一位有效数字).

(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=        cm.

②滑块通过光电门l的速度=      ,滑块通过光电门2的速度=      (用字母表示).

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是                (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式         (用字母g及③中所测量的物理量表示).

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