题目内容
如图所示,已知倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上.一小球从高为H(h<H<
)处自由下落,与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出.小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时,小球能直接落到水平地面上.
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⑴求小球落到地面上的速度大小;
⑵求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件;
⑶在满足⑵的条件下,求小球运动的最长时间.
⑴
;⑵
;⑶![]()
【解析】
试题分析:⑴设小球落到底面的速度为v
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⑵小球做自由落体的末速度为![]()
小球做平抛运动的时间为![]()
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由
解得:![]()
⑶![]()
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当H-h+x=h-x,即x=h-H/2时,小球运动时间最长
x=h-H/2,符合(2)的条件
代入得:![]()
考点:本题主要考查了平抛运动规律、机械能守恒定律的应用问题。
学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图甲所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
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⑴该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图乙为 mm.
⑵调节光电门在圆弧上的位置,测得多组数据如表格所示.请选择适当的数据处理方法,猜想并写出vA与h的函数关系等式 .
组次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
h/m | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA(m/s) | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
⑶当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦,结合你找出的函数关系式,根据守恒规律写出此杆转动时动能的表达式EK = (请用数字、质量m、速度vA表示).
⑷为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施 .