题目内容
【题目】如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处.小球从A处由静止释放被弹开后,经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:
(1)释放小球前弹簧的弹性势能.
(2)小球由B到C克服阻力做的功.
【答案】(1)3.5mgR;(2)mgR.
【解析】解:(1)物块在B点时,由牛顿第二定律得:FN﹣mg=m ;
由题意:FN=8mg
物体经过B点的动能:
在物体从A点至B点的过程中,根据机械能守恒定律,弹簧的弹性势能:Ep=EkB=3.5mgR;
(2)物体到达C点仅受重力mg,根据牛顿第二定律有:mg=m,
物体从B点到C点只有重力和阻力做功,根据动能定理有:W阻﹣mg2R=EkC﹣EkB
解得:W阻=﹣mgR;
所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为:W=mgR;
【题目】某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有4个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50 Hz.
(1)如果测得C、D两点间距s4=2.70 cm,D、E两点间距s5=2.90 cm,则据此数据计算在打D点时小车的速度公式为__________,小车的速度值vD=______m/s.(保留3位有效数字)
(2)该同学分别算出其他速度:vA=0.220 m/s,vB=0.241 m/s,vC=0.258 m/s,vE=0.300 m/s.请设计实验数据记录表格填入框中,并在图中作出小车运动的v-t图象,设O点为计时起点.
时间t/s | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
速度v/(m·s-1) |
实验数据记录表格:
(3)由所做v-t图象判断,小车所做的运动为____________________.