(14分)如图所示,一个光滑的圆弧形槽半径为R,放在水平地面上,圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为x,今有一小球m1以沿AD方向的初速度v从A点开始运动,要使
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(14分)如图所示,一个光滑的圆弧形槽半径为R,放在水平地面上,圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为x,今有一小球m1以沿AD方向的初速度v从A点开始运动,要使
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(14分)如图所示,一个光滑的圆弧形槽半径为R,放在水平地面上,圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为x,今有一小球m
1
以沿AD方向的初速度v从A点开始运动,要使小球m
1
可以与固定在D点的小球m
2
相碰撞,那么小球m
1
的速度v应满足什么条件?
答案
v=
(n=1,2,3…)
解析
把m
1
的运动分成两个分运动,其一是沿AD方向的匀速运动,其二是沿AB圆弧的运动,实际相当于摆长等于圆弧槽半径的单摆运动.
在AD方向上:x=vt ①
在AB弧上运动,等效成单摆运动:t=nT ②
又T=2π
③
由②③两式可得:t=2nπ
(n=1,2,3…)
代入①式得:v=
=
(n=1,2,3…).
举一反三
某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:在测量单摆的周期时,从单摆运动到最低点开始计时且记数为1,到第n次经过最低点所用的时间为t,该单摆在摆动过程中的周期为________;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长,再用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm。
题型:不详
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(10分)(1)两个同学分别利用清华大学和广东中山大学的物理实验室,各自在那里用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”,他们通过校园网交换实验数据,并由计算机绘制了T
2
~L图象,如图甲所示.在中山大学的同学所测实验结果对应的图线是 __________(选填A或B)。
(2)在清华大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图像,如图(乙)所示。关于a、b两个摆球的振动图像,下列说法正确的是_________________.
A.a、b两个单摆的摆长相等 B.b摆的振幅比a摆小
C.a摆的机械能比b摆大 D.在t=1s时有正向最大加速度的是a摆
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【物理选修3-4】(15分)
(1)(6分)如图(a)所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆.测量摆长l和摆的周期T,得到一组数据.改变摆长,再得到几组数据.从中可以找出周期与摆长的关系.实验过程有两组同学分别用了图(b)(c)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为
(选填“b”或“c”)悬挂方式较好.图(d)是某组同学根据实验数据画出的
图线,通过图线得到振动周期T与摆长l的函数关系式是
.
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单摆测定重力加速度的实验中:
(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径,示数如图甲所示, 该摆球的直径d=
mm.
(2)悬点到小球底部的长度l
0
,示数如图乙所示,l
0
=
cm
(3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示,然后使单摆保持静止,得到如图丁所示的F-t图象。那么:
①重力加速度的表达式g=
(用题目中的物理量d、l
0
、t
0
表示).
②设摆球在最低点时E
p
=0,已测得当地重力加速度为g,单摆的周期用T表示,那么测得此单摆摆动时的机械能E的表达式是
.
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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(8分)如图所示,单摆摆长为1m,做简谐运动,C点在悬点O的正下方,D点与C相距为2m,C、D之间是光滑水平面,当 小摆球A从右侧最大位移处无初速度释放时,小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动,A、B两球在C点迎面相遇,求小球B的速度大小.(π
2
=g)
题型:不详
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