题目内容

【题目】如图所示,一个长直轻杆两端分别固定小球A和B,竖直放置,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。由于微小的扰动,A球沿竖直光滑槽向下运动,B球沿水平光滑槽向右运动,下列说法不正确的是

A. A球下滑过程中的机械能守恒

B. 在A球到达水平滑槽前,A球的机械能先减小后增大

C. 当小球A沿墙下滑距离为时,A球的速度为

D. A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力为零

【答案】BCD

【解析】

系统机械能守恒,A的机械能转化为B的动能,B的动能开始是0,最终还是0,所以A球的机械能先减小后增大。最终,A球以一定的竖直速度撞击横槽,故A错误,B正确;当小球A沿墙下滑距离为L时,设此时A球的速度为vA,B球的速度为vB。根据系统机械能守恒定律得:mgL=mvA2+mvB2,两球沿杆子方向上的速度相等,则有:vAcos60°=vBcos30°。联立两式解得:vA=,vB=,故C正确;A球的机械能最小时,B球的速度最大,此时的加速度为零,即轻杆对B球的作用力为零,选项D正确。

本题选不正确的,故选A

练习册系列答案
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【题目】某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。

①实验装置如下图所示。先不放B球,使A球斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处,上A球仍从C处静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是垂锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹。未放B球时,A球落地点时记录纸上的_______________点。

②实验中可以将表达式m1v1=m1v1′+m2v 2′转化为m1s1=m1 s1′+m2s2′来进行验证,其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是_______________。(请选择一个最合适的答案)

A.小球飞出后的加速度相同

B.小球飞出后,水平方向的速度相同

C.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,水平位移与时间成正比

D.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,又因为从同一高度平抛,运动时间相同,所以水平位移与初速度成正比

③完成实验后,实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变:

(I)在木板表面先后钉上白纸和复印纸,并将木板竖直立于靠近槽口处,使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球A从原固定点C由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球A仍从原固定点由静止开始滚下,与小球B相碰后,两球撞在木板上得到痕迹M和N;(IV)用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y1,y2,y3。请你与出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式:_______________。(小球A、B的质量分别为m1、m2)

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