题目内容

如图5-138所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道最高点．DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面．今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度。总能保证小球最终通过最高点D，则小球在通过D点后    (    )

  

A．一定会落到水平面AE上

B．一定会再次落到圆轨道上

C．可能会落到水平而AE上

D．可能会再次落到圆轨道上

 

【答案】

A

【解析】能通过最高点的最小速度为v，根据公式得，通过D点后，小球做平抛运动，落回AE水平面需要的时间为t，由公式得；则这段时间内发生的水平位移 ，所以一定会落到水平面AE上，选A。

 

练习册系列答案
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在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”中，一小组的同学测得一组实验数据如下：
次数 1 2 3 4 5 6
P（kPa） 101.3 111.2 123.5 138.7 158.3 184.3
V（ml） 10 9 8 7 6 5
（1）如图甲为实验器件．实验中气体的压强可以通过压强传感器测量，气体的体积则通过
注射器
注射器
获得．
（2）利用DIS实验软件上提供的数据处理功能，上述数据生成的PV图象如图乙所示，其中的曲线称为“等温线”．接着该组同学保持密闭的气体质量不变，又用热毛巾包着注射器进行了第二次实验，若将第二次测量的数据仍画在右图中，请你在图中画出第二次实验的等温线
（3）为了验证“一定质量的气体温度保持不变时，其压强与体积成反比”假设，该组同学利用上述数据作I/P-V图象，如下图丙所示，发现图线没通过原点，与横坐标有一段截距，请分析误差的原因是：
在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律．下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况．实验仪器如图所示．

实验过程：
（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作．
（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L．
（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）．
（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2．
（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（v2=0），用滑块1以初速度v1与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2．
（6）先根据以上所测数据计算滑块1碰撞前的速度，其表达式为v1=
L
t1
L
t1
，及碰后两者的共同速度，其表达式为v=
L
t2
L
t2
；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和．
根据实验数据完成表格内容：（表中计算结果保留三位有效数字）
m1=0.324kg    m2=0.181kg    L=1.00×10-3m
次
数		 滑块1 滑块2 碰前系统动量kgms-1 碰后系统动量kgms-1
v1/ms-1 v/ms-1 v2/ms-1 v/ms-1 m1v1 m2v2 （m1+m2）v
1 0.290 0.184 0 0.184
0.0940
0.0940
 0
0.0929
0.0929
2 0.426 0.269 0 0.269
0.138
0.138
 0
0.136
0.136
实验结论：
在误差允许范围内，系统碰撞前后动量矢量和相等，即系统动量守恒
在误差允许范围内，系统碰撞前后动量矢量和相等，即系统动量守恒
（7）若要证明上述碰撞是非弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1(
L
t1
)2＞（m1+m2）(
L
t2
)2
m1(
L
t1
)2＞（m1+m2）(
L
t2
)2
 （用上面所测物理量的符号即m1、m2、t1、t2、L表示）．

如图5-138所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道最高点．DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面．今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆轨道运动，只要适当调节释放点的高度。总能保证小球最终通过最高点D，则小球在通过D点后    (    )
 

A．一定会落到水平面AE上
B．一定会再次落到圆轨道上
C．可能会落到水平而AE上
D．可能会再次落到圆轨道上

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