题目内容
【题目】如图所示,半径R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低点,B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M=1kg,长度L=1m,小车的上表面与B点等高,距地面高度h=0.2m.质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放,经B点滑到小车上,物块与平板车上表面间的动摩擦因数=0.2,取g=10m/s2.试求:
(1)物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力大小;
(2)物块落地时距平板车右端的水平距离.
【答案】(1)30N(2)0.2m
【解析】(1)物块从圆轨道顶端滑到B点过程中机械能守恒,
在B点
根据牛顿第三定律可知滑块对轨道压力
(2)从物块滑上小车到滑离小车过程中,物块和小车组成的系统动量守恒,设物体滑离小车时速度为此时小车速度为
根据功能关系,联立即得
物块滑离平板车做平抛运动的时间
物块落地距平板车右端的水平距离,解得
【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度范围内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k= ,其中Y是一个由材料本身性质决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置,可以测量出它的杨氏模量Y的值.首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm.
下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,
拉力F(N) | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸长量x(cm) | 1.60 | 3.20 | 4.70 | 6.40 | 8.00 |
(1)请在图乙中作出F﹣x图象
(2)由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=N/m.
(3)这种橡皮筋的杨氏模量Y= N/m2 .