题目内容
【题目】(10分)如图所示,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数,取g=10m/s2.
求:(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力:
(2)小滑块到达C点时速度的大小:
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.
【答案】(1)30N (2)4m/s (3)0.3s
【解析】
⑴设滑块到B点速度为VB,由机械能守恒
(2分)
在B点:(2分)
得 N="3mg=30N " (1分)
由牛顿第三定律,滑块在B点对圆弧的压力大小为30N (1分)
⑵由动能定理,(2分)
(2分)
⑶滑块离开C点后做平抛运动,设其下落h的时间为t,则
由(2分)
得t=0.3s
t=0.3s内滑块的水平位移x=vct="1.2m "(1分)
而斜面的水平长度
,(2分)
所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0.3s (1分)
【题目】(1)实验小组用如图所示的装置“探究功与物体速度变化的关系”,某同学分别取1条、2条、3条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验,每次每根橡皮筋拉伸的长度都保持一致,则每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0…,下列说法正确的是_____________
A.为减小实验误差,长木板应水平放置 |
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 |
C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动,当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动 |
D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度 |
(2)某同学把每次橡皮筋对小车做的功记作W0、2W0、3W0……,对每次打出的纸带进行处理,获得v,v2的数值记录在表格中。
W | 0 | W0 | 2W0 | 3W0 | 4W0 | 5W0 | 6W0 |
v/(m·s-1) | 0 | 1.0 | 1.4 | 1.7 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
v2/(m2·s-2) | 0 | 1 | 1.9 |
请你根据表中的数据作出W-v、W-v2图线。
由图线探究功与物体速度变化的关系是 。
【题目】某同学用如图1所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.
①该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△V2(△V2="V"2﹣V02),填入表:
点迹 | s/cm | △v2/m2s2 |
O | / | / |
1 | 1.60 | 0.04 |
2 | 3.60 | 0.09 |
3 | 6.00 | 0.15 |
4 | 7.00 | 0.18 |
5 | 9.20 | 0.23 |
若测出小车质量为0.2kg,结合如图2的图象可求得小车所受合外力的大小为___N
②本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量________(填是或否)
③若该同学通过计算发现小车所受合力小于弹簧测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是________.