1、计算题 某兴趣小组用如题25图所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面I固定一内径为d的椭圆形玻璃杯,杯口I放置一直径为d ,质量为m 的均匀薄圆板,板内放一质量为2m的物块。板中心,物块均在杯的轴线,则物体与板间动摩擦因数为c,不考虑板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向 圆心的水平外力F,设物块与板间最大静摩擦力为L,若物块能在板上滑动. 求F应满足的条件
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为I
①I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
②物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?
③根据s与L的关系式,说明要使s更小,冲量应如何改变
参考答案:(1)?F>fmax
(2)
s=
(3)分子有理化得
s=
根据上式结果知:I越大,s越小.
本题解析:(1)设圆板与物块相对静止时,它们之间的静摩擦力为f,共同加速度为a
由牛顿运动定律,有
对物块?f=2ma?对圆板?F-f=ma
两物相对静止,有?f≤fmax
得? F≤fmax
相对滑动的条件?F>fmax
(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0,物块掉下时,圆板和物块速度大小分别为v1和v2.
由动量定理,有?I=mv0
由动能定理,有
对圆板-2mg(s+d)=mv12-mv02
对物块2mgs=(2m)v22-0
由动量守恒定律,有
mv0=mv1+2mv2
要使物块落下,必须?v1>v2
由以上各式得
I>m
s=
分子有理化得
s=
根据上式结果知:I越大,s越小.
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知<,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将
A.静止?B.向右运动?
C.向左运动?D.无法确定
参考答案:A
本题解析:由题意知,作用于A、B两个物体上的冲量大小相等、方向相反,则两个物体的总动量为零,那么两物体相碰并粘为一体,系统的总动量为零,则粘合体最终将静止,A正确。
本题难度:简单
3、选择题 在某高处,以相同的初动能竖直向上抛出两个质量不同的物体,当它们都达到各自的最高点时
A.质量大的物体势能大
B.质量小的物体势能大
C.两物体势能相同
D.由于零势能处未确定,无法判断哪个势能大
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 放在水平桌面上的物体质量为m,用一个大小为F、方向与水平成θ角的推力推它t秒,物体始终不动,则在t秒内,推力对物体的冲量为_______________。
参考答案:Ft
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 在光滑的水平地面上,有质量为M的物块甲和质量为m的物块乙.已知M>m,物块甲以向右的水平速度碰撞静止的物块乙,如图所示.则碰后( ? )
A.物块甲可能向左运动
B.物块甲一定向右运动
C.物块甲可能静止
D.物块乙一定向右运动