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【题目】带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上滑车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则

A. 小球以后将向左做平抛运动

B. 小球将做自由落体运动

C. 此过程小球对小车做的功为

D. 小球在弧形槽上升的最大高度为

【答案】BC

【解析】

试题小球和小车组成的系统,在水平方向上动量守恒,小球越过圆弧轨道后,在水平方向上与小车的速度相同,返回时仍然落回轨道,根据动量守恒定律判断小球的运动情况.对小车,运用动能定理求小球对小车做的功.当小球与小车的速度相同时,小球上升到最大高度,由动量守恒定律和机械能守恒定律结合求解最大高度.

小球滑上滑车,又返回,到离开滑车的整个过程中,系统水平方向动量守恒.选取向右为正方向,由动量守恒定律得:,由机械能守恒定律得:,解得:,即小球在水平方向上速度为零,离开后做自由落体运动,故B正确A错误;对小车,运用动能定理得:小球对小车做的功,故C正确;当小球与小车的速度相同时,小球上升到最大高度,设共同速度为v.规定向右为正方向,运用动量守恒定律得,根据能量守恒定律得,有: ,代入数据得,D错误.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用如图1所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系.图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦.实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点.

该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为O点,顺次选取5个点,分别测量这5个点到O之间的距离,并计算出它们与O点之间的速度平方差△V2△V2="V"2﹣V02),填入表:

点迹

s/cm

△v2/m2s2

O

/

/

1

160

004

2

360

009

3

600

015

4

700

018

5

920

023

若测出小车质量为02kg,结合如图2的图象可求得小车所受合外力的大小为___N

本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量________(填是或否)

若该同学通过计算发现小车所受合力小于弹簧测力计读数,明显超出实验误差的正常范围.你认为主要原因是________

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【题目】平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图线,如图所示。若平抛运动的时间大于2t1,下列说法中正确的是(

A.图线2表示水平分运动的v-t图线

B.t1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为30°

C.t1时间内的竖直位移与水平位移之比为1∶2

D.2t1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为60°

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【题目】风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力。如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系。质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/sO点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出)。试求:

(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小;

(2)风力F2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同。

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【题目】一块铜片置于如图所示的磁场中,如果用力把这铜片从磁场拉出或把它进一步推入,则在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力,下列叙述正确的是

A. 拉出时是阻力

B. 推入时是阻力

C. 拉出时不受磁场力

D. 推入时不受磁场力

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【题目】采用让重物自由下落的方法验证机械能守恒定律,实验装置如图所示:现有的器材为:带铁夹的铁架台、电火花打点计时器、纸带、重锤.

(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,正确的是_____

A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v

B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v

C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v,并通过计算出高度h。

D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,计算出瞬时速度v。

(2)甲同学从打出的纸带中选出一条理想的纸带,如图所示。选取纸带上连续打出的5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,A、C间的距离为s1,C、E间的距离为s2。已知重锤的质量为m,打点计时器所接交流电的频率为f,当地的重力加速度为g。从起始点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减小量为EP=__________,重锤动能的增加量为EK=__________。在误差充许的范围内,如果EP=EK,则可验证机械能守恒。

(3)乙同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到起始点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v。各计数点对应的数据见下表:

计数点

1

2

3

4

5

6

7

h/m

0.124

0.194

0.279

0.380

0.497

0.630

0.777

v/(m·s-1)

1.94

2.33

2.73

3.13

3.50

v2/(m2·s-2)

3.76

5.43

7.45

9.80

12.25

他在如图所示的坐标中,描点作出v2-h图线。由图线可知,重锤下落的加速度g′=__________m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g=9.80m/s2,如果在误差允许的范围内g′=__________,则可验证机械能守恒。

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【题目】在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m1.00 kg的重物拖着纸带做竖直下落运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.04 sP为纸带运动的起点,从P点到打下B点过程中物体重力势能的减少量ΔEp___________J,在此过程中物体动能的增加量ΔEk_________J.(已知当地的重力加速度g9.80 m/s2,答案保留三位有效数字).

v表示各计数点的速度,h表示各计数点到P点的距离,以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出h的图线,若图线的斜率等于某个物理量的数值时,说明重物下落过程中机械能守恒,该物理量是______________

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【题目】如图甲所示,轻杆一端与一个小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度随时间的变化关系如图乙所示。不计空气阻力,下列说法中正确的是(

A. t2时刻小球通过最高点,图乙中s1s2的面积相等

B. t1时刻小球通过最高点,图乙中s1s2的面积相等

C. t1时刻小球通过最高点,图乙中s1s2的面积不相等

D. t2时刻小球通过最高点,图乙中s1s2的面积不相等

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【题目】有一台输出电压按左图规律变化的交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,如右图所示.现已知发电机的输出功率为1100WT1的原副线圈匝数比为1:10,则下列说法正确的是( )

A. 发电机E所产生的交流电的电压表达式为

B. 电流表的示数为0.5A

C. 当用户消耗的功率变大时,输电线上消耗的功率也变大

D. 若只增加T2的原线圈匝数,则发电机的输出功率将变大

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