题目内容

【题目】一质量为0.1kg的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面弹性碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示,取g=10m/s2 . 则()

A.小球第一次与地面弹性碰撞后的最大速度为10m/s
B.小球与地面弹性碰撞前后动量守恒
C.小球第一次与地面弹性碰撞时机械能损失了19J
D.小球将在t=6s时与地面发生第四次弹性碰撞

【答案】A
【解析】A、由图可知,小球从20m高的地方落下,由机械能守恒定律可知,落地时的速度v1= =20m/s
而碰后,小球上升的高度为5m , 同理可知,碰后的速度v2= =10m/s , 故A正确;
B、小球与地面碰后反向弹回,速度的方向改变,小球的动量不守恒,所以B错误;
C、小球碰前的机械能E1= mv12=20J;而碰后的机械能E2= mv22=5J , 故机械能的改变量为E1E2=15J;故C不正确;
D、由图可知,从小球第二次弹起至第三次弹性碰撞,用时1s , 而第三次弹起时,其速度减小,故在空中时间减小,故应在6s前发生第四次弹性碰撞,故D错误;
故选:A.
图象为ht图象,故描述小球高度随时间变化的规律,则由图象可读出碰后小球上升的最大高度;由机械能守恒可求得小球与地面弹性碰撞前后的速度,则可求得机械能的损失.

练习册系列答案
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【题目】实验小组的同学做验证机械能守恒定律的实验。量角器中心O点和细线的一个端点重合,并且固定好;细线另一端系一个小球,当小球静止不动时,量角器的零刻度线与细线重合,在小球所在位置安装一个光电门。实验装置如图所示。本实验需要测的物理量有:小球的直径d,细线长度L,小球通过光电门的时间t,小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ

1)除了光电门、量角器、细线外,还有如下器材可供选用:

A.直径约2 cm的均匀铁球

B.直径约5 cm的均匀木球

C.天平

D.时钟

E.最小刻度为毫米的米尺

F.游标卡尺

实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺,他们还需要从上述器材中选择________(填写器材前的字母标号)。

2测出小球的直径为d,小球通过光电门的时间为t,可得小球经过最低点的瞬时速度v=_______。测小球直径时游标尺位置如下图所示,用精确度为0.1mm的游标卡尺测得一物体的长度为1.34cm,这时候游标尺上的第________条刻度线与主尺上的_________mm刻度线对齐.

3)若在实验误差允许的范围内,满足_____________________,即可验证机械能守恒定律(用题给字母表示,当地重力加速度为g)。

4)通过改变小球由静止释放时细线与竖直方向的夹角θ,测出对应情况下,小球通过光电门的速度v,为了直观地判断机械能是否守恒,应作_______________图象。

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