题目内容
【题目】(10分)质量为4m的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动以速度与之发生正碰(碰撞时间极短)。碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L,碰后B反向运动。已知B与桌面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)B后退的距离为多少?
(2)整个运动过程中,物块B克服摩擦力做的功与因碰撞损失的机械能之比为多少
【答案】(1)L24μh (2)14
【解析】
试题分析:设t为A从离开桌面至落地经历的时间,V表示刚碰后A的速度,有:
h=12gt2
L=vAt
解得:vA=Lg2h
设v为刚碰后B的速度的大小,由动量守恒定律得:
mv0=MvA-mv
由功能关系得:△E=12mv2012×4mv2A12mv2
设B后退的距离为l,由动能定理得:
-μmgx=0-12mv2
由以上各式得:x=L24μh
(2)物块B克服摩擦力做的功等于B损失的动能,得:
Wf△E=12mv2△E
代入数据得:Wf△E=14
【题目】(10分)某同学利用电磁打点计时器打出的纸带验证机械能守恒定律,该同学在实验中得到一条纸带,如图所示,在纸带上取6个计数点,两个相邻计数点间的时间间隔为T=0.02s。其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点。s1是1、3两点的距离,s2是2、5两点的距离,s3是4、6两点的距离。
(1)实验过程中,下列操作正确的是______ ___。
A.电磁打点计时器应接在220V交流电上 |
B.实验时应先松开纸带,然后迅速打开打点计时器 |
C.实验时应先打开打点计时器,然后松开纸带 |
D.纸带应理顺,穿过限位孔并保持竖直 |
(2)点2速度的表达式v2=___________。
(3)该同学测得的数据是s1=4.00cm,s2=16.00cm,s3=8.00cm,重物(质量为m)在竖直方向上运动从点2运动到点5过程中,动能增加量为______m,势能减少量为______m。(结果保留三位有效数字,重力加速度g =9.8m/s2)