题目内容
【题目】如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=2m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板,已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.4m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°,不计空气阻力,g 取10m/s2。求:
(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(2)要使小物块不滑出长木板,木板的长度L至少多大?
【答案】(1)600N(2)2.5m
【解析】
试题分析:(1)物块到达C点的速度与水平方向的夹角为60度,根据平行四边形定则知,vC=2v0=4m/s,
根据动能定理得,mgR(1cos60°)=mvD2mvC2
根据牛顿第二定律得,
代入数据,联立两式解得,vD=2m/s,N=60N.
则小物块对轨道的压力为60N.
(2)根据动量守恒定律得,mvD=(M+m)v,解得.
根据能量守恒定律得,μmgL=mvD2(M+m)v2
代入数据解得L=2.5m.
【题目】某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系,弹簧测力计固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接,在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d,开始时将木板置于MN处,现缓慢将瓶中加水,直到木板刚刚开始运动位置,记下弹簧测力计的示数,以此表示滑动摩擦力的大小,将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧测力计的示数,然后释放木板,并用停表记下木板运动到PQ的时间t,
(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=______;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是_________。
(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧测力计示数的关系,下列图像能表示该同学实验结果的是_____。
(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_________。
A.可以改变滑动摩擦力的大小 |
B.可以更方便地获取多组实验数据 |
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小 |
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度 |