题目内容
【题目】一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方处钉有一颗钉子,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间( )
A. 小球线速度减小到0
B. 小球的角速度突然增大到原来的2倍
C. 小球的向心加速度突然增大到原来的2倍
D. 悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍
【答案】BC
【解析】试题分析:把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,线速度大小不变,半径减小,根据判断角速度、向心加速度大小的变化,根据牛顿第二定律判断悬线拉力的变化.
把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放,当悬线碰到钉子的前后瞬间,由于绳子拉力与重力都与速度垂直,所以不改变速度大小,即小球的线速度大小不变,而半径变为原来的一半,根据,则角速度增大到原来的2倍,A错误B正确;当悬线碰到钉子后,半径是原来的一半,线速度大小不变,则由分析可知,向心加速度突然增加为碰钉前的2倍,C正确;根据牛顿第二定律得:悬线碰到钉子前瞬间: 得,
悬线碰到钉子后瞬间,得.由数学知识知,D错误.
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g.为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号).
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s﹣△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比.