题目内容

【题目】如图所示,水平光滑直轨道ab与半径为0.4m的竖直半圆形粗糙轨道bc相切, 3.2m,且d点是ab的中点。一质量2kg的小球以8m/s初速度沿直轨道ab向右运动,小球进入半圆形轨道后能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则求:

(1)小球在最高点对轨道的挤压力;

(2)通过轨道bc时克服摩擦力做功。

【答案】(1)60N 方向竖直向上(2)32J

【解析】1)小球从c点以后做平抛运动,则: ,在c点根据牛顿第二定律可以得到: ,代入数据整理可以得到: ,根据牛顿第三定律可以知道,在c点对轨道的压力大小为,方向竖直向上。

2)从bc根据动能定理:

代入数据整理可以得到: ,即克服摩擦力做功为

练习册系列答案
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【题目】利用气垫导轨验证动能定理,实验装置示意图如图所示:

实验主要步骤如下:

①在水平桌面上放置气垫导轨,将它调至水平;

②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F,从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;

⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

回答下列问题:

(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感移)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___ (用测量量的字母表示),则可认为验证了动能定理;

(2)关于本实验,某同学提出如下观点,其中正确的是 ________

A.理论上,遮光条的宽度越窄,途光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度

B.牵引滑块的细绳应与导轨平行

C.需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响

D.托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

(3)不计空气阻力,已知重力加速度,和实验测得的物理量,根据“mg-F=ma”,可以计算托盘和砝码的总质量m。若不考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m1;

若考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m2,则m1____ m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。

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