如图4所示,M为固定在桌面上的木块,M上有一个圆弧的光滑轨道abcd,a为最高点,bd为其水平直径,de面水平且有足够的长度,将质量为m的小球在d点的正上方高h
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如图4所示,M为固定在桌面上的木块,M上有一个圆弧的光滑轨道abcd,a为最高点,bd为其水平直径,de面水平且有足够的长度,将质量为m的小球在d点的正上方高h
题型:不详
难度:
来源:
如图4所示,
M
为固定在桌面上的木块,
M
上有一个
圆弧的光滑轨道
abcd
,
a
为最高点,
bd
为其水平直径,
de
面水平且有足够的长度,将质量为
m
的小球在
d
点的正上方高
h
处从静止释放,让它自由下落到
d
点切入轨道内运动,则( )
A.在
h
为一定值的情况下,释放后,小球的运动情况与其质量的大小无关
B.只要改变
h
的大小,就能使小球通过
a
点后,既可以使小球落到轨道内,也可以使小球落到
de
面上
C.无论怎样改变
h
的大小,都不能使小球通过
a
点后又落回到轨道内
D.使小球通过
a
点后飞出
de
面之外(
e
的右边)是可以通过改变
h
的大小来实现的
答案
ACD
解析
本题综合考查机械能守恒定律和圆周运动、平抛运动等知识,要求具有较强的分析解决物理问题的能力。
由
,可得
,小球的运动情况与其质量的大小无关。由
,可得
,由此求得最小水平射程大于
R
,故无论怎样改变
h
的大小,都不能使小球通过
a
点后又落回到轨道内。
h
越大,
v
a
越大,水平射程越大,故增大
h
,可使小球通过
a
点后飞出
de
面之外。
举一反三
如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一个砂箱,砂箱左侧连着一水平轻弹簧,小车和砂箱(包含沙的质量)的总质量为M,车上放有一物块A,质量也是M。物块A和小车以相同的速度
向右匀速运动。物块A车面摩擦不计。车匀速运动时,距砂面H高处有一质量为
m
(
m
=
M
)的泥球自由下落,恰好落在砂箱中。求:在以后的运动过程中,弹簧性弹势能的最大值。
题型:不详
难度:
|
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如图所示质量为
M
的天车静止在光滑水平轨道上,下面用长为
L
的细线悬挂着质量为
m
的沙箱,一颗质量为
m
0
的子弹以
v
0
的水平速度射入沙箱,并留在其中,在以后运动过程中
(1)沙箱上升的最大高度。
(2)天车的最大速度。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,轻质弹簧将质量为m的小物块连接在质量为M(M=3m)的光滑框架内。小物块位于框架中心位置时弹簧处于自由长度.现设框架与小物块以共同速度V
0
沿光滑水平面向左匀速滑动。
(1)若框架与墙壁发生瞬间碰撞后速度为零,但与墙壁间不粘连,求框架脱离墙壁后的运动过程中,弹簧弹性势能的最大值。
(2)若框架与墙壁发生瞬间碰撞,立即反弹,在以后过程中弹簧的最大弹性势能为
,求框架与墙壁碰撞时损失的机械能ΔE
1
。
(3)在(2)情形下试判定框架与墙壁能否发生第二次碰撞?若不能,说明理由.若能,试求出第二次碰撞时损失的机械能ΔE
2
。(设框架与墙壁每次碰撞前后速度大小之比不变)
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量均为m的两物体A、B分别与轻质弹簧的两端相连接,将它们静止放在地面上。一质量也为m的小物体C从距A物体h高处由静止开始下落。C与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开。当A与C运动到最高点时,物体B对地面刚好无压力。不计空气阻力。弹簧始终处于弹性限度内。已知重力加速度为g。求
(1)A与C一起开始向下运动时的速度大小;
(2)A与C一起运动的最大加速度大小。(提示:当A与C一起做简谐运动到最大位移即A与C运动到最高点时时,加速度最大。分析B此时得受力情况可求出弹簧的弹力,在分析A、C整体得受力即可由牛顿第二定律求得)
(3)弹簧的劲度系数。(提示:弹簧的弹性势能只由弹簧劲度系数和形变量大小决定。)
题型:不详
难度:
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汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法。即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角。设匀强电场的电场强度为
E
,阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离
L
后的运动偏角为
θ
(
θ
较小,
θ
≈tan
θ
)(如图8-15A);以匀强磁场
B
代替电场,测出经过同样长的一段弧长
L
的运动偏角为
φ
(如图8-15B),试以
E
、
B
、
L
、
θ
、
φ
表示组成阴极射线粒子荷质比
q/m
的关系式(重力不计)
题型:不详
难度:
|
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