1、简答题 如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接.A、B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点.已知圆形轨道的半径R=0.50m,滑块A的质量mA=0.16kg,滑块B的质量mB=0.04kg,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h=0.80m,重力加速度g取10m/s2,空气阻力可忽略不计.求:
(1)A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
(2)滑块A被弹簧弹开时的速度大小;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能.
参考答案:(1)对滑块AB下滑到圆形轨道最低点的过程运用动能定理得:
(mA+mB)gh=12(mA+mB)v02
解得:v0=4m/s
(2)设滑块A恰好通过圆形轨道最高点的速度为v,根据牛顿第二定律得:
mAg=mAv2R
设滑块A在圆行轨道最低点被弹出的速度为vA,对于滑块A从圆形轨道最低点运动到最高点的过程,根据机械能守恒定律得:
12mAvA2=mAg?2R+12mAv2
解得:vA=5m/s
(3)对于弹簧将两滑块弹开的过程,AB量滑块所组成的系统水平方向动量守恒,设滑块B被弹出的速度为vB,根据动量守恒定律得:
(mA+mB)v0=mAvA+mBvB
解得vB=0
设弹簧将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为EP,对于弹开的过程机械能守恒,则有:
12(mA+mB)v02+EP=12mAvA2
解得:EP=0.4J
答:(1)A、B两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小为4m/s;
(2)滑块A被弹簧弹开时的速度大小为5m/s;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能为0.4J.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列运动情况不可能发生的情况是
[? ]
A.物体的加速度增大时,速度反而减小
B.物体的速度改变量的方向可以与加速度方向相反
C.物体的速度为零时,加速度不为零
D.物体的加速度逐渐减小,速度逐渐增大
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 在一探究实验中,一个小球在一个斜面上由静止滚下,小球滚动的距离S和小球运动过程中经历的时间T之间的关系如表所示.由表中数据可以初步归纳出小球滚动的距离S和小球滚动的时间T的关系是______
| T(s) | 0.25 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | … S(cm) 5.0 20 80 320 …
参考答案:由表中数据可看出: 当时间变为2倍时,位移变为4倍; 当时间变为4倍时,位移变为16倍; 当时间变为8倍时,位移变为64倍; 故在误差范围内,s正比于T2,即S∝T2 故答案为:S∝T2.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1s后速度大小变为10m/s,关于该物体在这1s内的加速度大小下列说法中正确的是 [? ] A.加速度的大小可能是14 m/s2 B.加速度的大小可能是8 m/s2 C.加速度的大小可能是4 m/s2 D.加速度的大小可能是6 m/s2
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 如图是在某次用打点计时器测定已知作匀变速直线运动物体的加速度实验中,所获得的纸带.选好0点后,每5个间隔点取一个计数点(中间的4个点图中未画出),依次取得1、2、3、4、各点,测得的数据如图所示. 则物体作______运动;打下“1”这一点的速度大小为______m/s;物体的加速度大小为______m/s2

参考答案:自0点开始,相同时间内的长度越来越大,表示物体的速度越来越大,故物体做匀加速直线运动, 相邻两个计数点之间还有4个点未画出,所以相邻计数点之间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度, 得:V1=x022T=0.0419+0.05012×0.1=0.46m/s 根据匀变速直线运动的推论公式根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2, 得:x24-x02=4aT2, 整理得:a=(0.0660+0.0580)-(0.0501+0.041)2×0.12=0.8m/s2, 故答案为:匀加速直线;0.46;0.8.
本题解析:
本题难度:一般
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