题目内容

【题目】在研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是__________.

A.必须称出小球的质量

B.斜槽轨道必须是光滑的

C.斜槽轨道末端必须是水平的

D.应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下

(2)如图,某同学在研究平抛物体的运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=5.00cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示, ,该同学利用所学的知识判断出a点不是本次平抛运动的抛出点,取a点为坐标原点,水平方向为x轴建立如图所示的直角坐标系,则抛出点坐标为______________。

【答案】 CD; -0.2m,-0.05m;

【解析】(1)本实验与小球的质量无关,故A错误;该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平,因此要求小球从同一位置静止释放,至于是否光滑没有影响,故B错误;实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,所以斜槽轨道必须要水平,故C正确;为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放,故D正确.故选CD.
(2)从图中看出,a、b、c、d4个点间的水平位移均相等,是x=4L,因此这4个点是等时间间隔点.竖直方向两段相邻位移之差是个定值,即△y=gT2=2L,
初速度: , ,
因此vay=vby-gT=2-10×0.1=1m/s≠0,则a点不是抛出点;

从抛出点到b点的时间,则从抛出点到b点的水平距离: 从抛出点到b点的竖直距离:

则抛出点的位置:x=-(0.4-0.2)m=-0.2m y=-(0.2-0.15)m=-0.05m,坐标为(-0.2m,-0.05m).

练习册系列答案
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(1)若h=2.8m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大?

(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,求h的取值范围.

【答案】(1)(2)

【解析】(1)工件从起点滑到圆弧轨道底端B点,设到B点时的速度为vB,根据动能定理:

工件做圆周运动,在B点,由牛顿第二定律得:

由①②两式可解得:N=40N

由牛顿第三定律知,工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为N′=N=40N

(2)①由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,设工件刚滑上小车时的速度为v0,工件与小车达共速时的速度为v1,假设工件到达小车最右端才与其共速,规定向右为正方向,则对于工件与小车组成的系统,由动量守恒定律得:

mv0=(m+M)v1

由能量守恒定律得:

对于工件从AB轨道滑下的过程,由机械能守恒定律得:

代入数据解得:h1=3m.

②要使工件能从CD轨道最高点飞出,h1=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,设其最小高度为h′,刚滑上小车的速度为v′0,与小车达共速时的速度为v′1,刚滑上CD轨道的速度为v′2,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:

mv′0=(m+M)v′1…⑥

由能量守恒定律得:

工件恰好滑到CD轨道最高点,由机械能守恒定律得:

工件在AB轨道滑动的过程,由机械能守恒定律得:

联立。⑥⑦⑧⑨,代入数据解得:h′=m

综上所述,要使工件能到达CD轨道最高点,应使h满足:m<h3m.

【名师点睛】(1)工件在光滑圆弧上下滑的过程,运用机械能守恒定律或动能定理求出工件滑到圆弧底端B点时的速度.在B点,由合力提供向心力,由牛顿第二定律求出轨道对工件的支持力,从而得到工件对轨道的压力.

(2)由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,根据动量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小车的初速度大小,根据机械能守恒求出下滑的高度h=3m,要工件能从CD轨道最高点飞出,h=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,结合动量守恒定律和能量守恒定律、机械能守恒定律求出最小高度,从而得出高度的范围.

【题型】解答题
【结束】
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【题目】下列说法中正确的是_____。

A.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力

B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大

C.悬浮在液体中的微粒越大,在某一时间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显

D.温度升高,分子热运动的平均动能增大,但并非每个分子的速率都增大

E.热量可以从低温物体传到高温物体

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