题目内容
11.| A. | 滑块能与11个小球碰撞 | |
| B. | 碰撞中第n个小球悬线长Ln的表达式为$\frac{50-4n}{25}$ | |
| C. | 滑块与第一个小球碰撞后瞬间,悬线对小球的拉力为0.6N | |
| D. | 滑块与第一个小球碰撞后瞬间,悬线对小球的拉力为0.8N |
分析 (1)通过动能定理求出滑块能够向前滑动的距离,结合两球间的距离确定碰撞球的个数.
(2)根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度,通过机械能守恒定律求出最低点的速度,结合动能定理求出碰撞中第k个小球悬线长Lk的表达式.
(3)因为小球恰能做圆周运动,求出最高点的临界速度,通过机械能守恒定律求出最低点的速度,根据牛顿第二定律求出悬线对小球的拉力大小.
解答 解:A、因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒,滑块与小球相碰撞会互换速度,小球在竖直平面内做圆周运动,机械能守恒,设滑块滑行总距离为s0,有:
-μmgs0=0-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
得:s0=25m
n=$\frac{{s}_{0}}{s}$=12(个);故A错误;
B、滑块与第n个小球碰撞,设小球运动到最高点时速度为${v′}_{n}^{\;}$
对小球,有:mg=m$\frac{{v′}_{n}^{2}}{{L}_{n}}$ ①
机械能守恒:$\frac{1}{2}$m${v}_{n}^{2}$=$\frac{1}{2}$m${v′}_{n}^{2}$+2mgLn ②
对滑块,有:-μmgns=$\frac{1}{2}$m${v}_{n}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$ ③
解①②③三式得:Ln=$\frac{{v}_{0}^{2}-2μgsn}{5g}$=2-$\frac{4n}{25}$ (m) 故B正确;
C、滑块做匀减速运动到第一个小球处与第一个小球碰前的速度为v1,则有
-μmgs=$\frac{1}{2}$m${v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${v}_{0}^{2}$
由于滑块与小球碰撞时不损失机械能,则碰撞前后动量守恒、动能相等,滑块与小球相碰撞会互换速度,碰撞后瞬间小球的速度仍为v1.
此时小球受重力和绳子的拉力作用,由牛顿定律得:
T-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{{L}_{1}}$
因为L1=$\frac{50-4×1}{25}$=$\frac{46}{25}$
由上述三式解得:T=0.6N;故C正确,D错误;
故选:BC
点评 本题综合考查了牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律及动量守恒理定律等规律,综合性较强,对学生的能力要求较高,要注意认真分析物理过程,明确每一过程中的受力情况,再选择正确的物理规律求解.
| 时刻t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 位置坐标x/m | 0 | 0.5 | 2 | 4.5 | 8 | 12 | 16 | 20 |
| 瞬时速度v/(m•s-1) | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
(2)汽车在前3秒内的平均速度为多大?
(3)汽车在前7秒内的平均速度为多大?
| A. | 物体A的加速度比物体B的加速度大 | |
| B. | 物体B的速度变化比物体A的速度变化快 | |
| C. | 物体A的速度一定在增加 | |
| D. | 物体B的速度可能在减小 |
| A. | 物体在第一秒末的速度是5 m/s,则物体在第一秒内的位移一定是5 m | |
| B. | 物体在第一秒内的平均速度是5 m/s,则物体在第一秒内的位移一定是5 m | |
| C. | 物体在某段时间内的平均速度是5 m/s,则物体在每一秒内的位移都是5 m | |
| D. | 物体在某段位移内的平均速度是5 m/s,则物体在经过这段位移一半时的速度一定是5 m/s |
(1)下列做法正确的是AD(填字母代号).
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的托盘通过定滑轮拴在小车上
C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
(2)为使托盘及托盘内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是托盘及托盘内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量.(填“远大于”、“远小于”或“近似等于”)
(3)实验测得的小车的加速度a和拉力F的数据如下表,请根据表中数据在图2中画出a-F图线.
| F/N | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
| a/(ms-2) | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.40 |