1、填空题 在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、? C三点,该同学取A点为坐标原点,建立了右图所示的坐标系。平抛运动轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么A、B两点的时间间隔是________s,小球做平抛运动的初速度大小为___________m/s。(g=10m/s2)
参考答案:0.1s? ,? 1m/s?(每空4分)
本题解析:由ABC水平方向两点间隔相同,时间相同,由
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,固定的四分之一竖直圆弧轨道AB的半径R=0.6m,其最低点与长L=2.Om、高h=0.2m、质量M=5.Okg的长木板的水平上表面相切于B点.质量?m=1.0kg的小滑块(可视为质点)从圆弧顶点A处由静止释放,当它运动到圆弧最低点B时受轨道的支持力为25N.已知滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.2,长木板与水平地面间的动摩擦因数
μ2=0.1,g取10m/s2.求:
(1)滑块由A运动到B的过程中,阻力对它做的功.
(2)滑块在长木板上运动的时间.
(3)滑块落地时的速度大小.
参考答案:(1)滑块滑到B点时,根据向心力公式得:
? ?FN-mg=mvB2R
? ? 解得:vB=3m/s
? ?滑块从A到B的过程运用动能定理得:
? ? mgR+Wf=12mvB2
? ? ? 解得:Wf=-1.5J
? (2)长木板受到滑块对它的摩擦力为f1=μ1mg=2N
? 长木板受到地面对它的摩擦力为f2=μ2(M+m)g=6N
? 因为f1<f2,故长木板不动.
? 滑块在长木板上运动的加速度大小为a=f1m=2m/s2
? 设滑块在长木板上运动的时间为t,则
? L=vBt-12at2
? 解得t=1s
? (3)滑块运动到C点的速度为vC=vB-at=1m/s
? 滑块离开木板后做平抛运动,设其竖直方向速度为vy则:
? ? vy2=2gh
? v=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (10分)如图所示,竖直平面内有一粗糙的圆弧
圆管轨道,其半径为R=0.5m,内径很小。平台高h="1.9" m,一质量m=0.5kg、直径略小于圆管内径的小球,从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆管轨道上P点的切线方向进入圆管内,轨道半径OP与竖直线的夹角为3
7°。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。不计空气阻力。求:
(1)小球从平台上的A点射出时的速度v0是多大?
(2)小球通过最高点Q时,圆管轨道对小球向下的压力FQ=3N,小球在圆管轨道中运动时克服阻力所做的功W是多少?
参考答案:(1)v0=8 m/s
(2)W=18.5
J
本题解析:(1)设小球从A到P的过程中,运动时
间为t,竖直位移为y,到达P点时竖直方向的速度是vy
,则
y=h-R(1-cos37°)?.............................(1分)
?.............................(1分)
y=1.8 m,t=0.6 s
vy=gt?
??.............................(1分)
?.............................(1分)
解得v0=8 m/s?.............................(1分)
(2)设小球在P点的速度为vP,则
vP=
?.............................(1分)
由动能定理有-mgh-W=
?..................(2分)
由牛顿第二定律有mg+FQ=
?.....................(1分)
vP=10m
/s,vQ=
m/s?
解得W=1
8.5 J?........................(1分)
(2)或解:设小球在Q点的速度为vQ,则
L=(h-2R)?....
..........................(1分)
由动能定理有mgL-W=
?....................(2分)
由牛顿第二定律有mg+FQ=
?.....................(1分)
L=0.9m,vQ=
m/s
解得W=18.5
J?.....................(1分)
本题难度:简单
4、计算题 (12分)如图所示,水平地面上有一个竖直截面为圆的坑, ab为圆的直径.现从a点以水平速度u0沿ab方向水平推出一小球,小球恰击中c点.已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,重力加速度为g.求此圆坑的半径是多少?
参考答案:=
uo2
本题解析:设圆半径为R,过C点作半径OC,
则:∠boc=30o? (2分)
小球平抛:S=u0t=R+Rcos30o? (4分)
H=
gt2=
? (4分)
联立上两式得:R=
?
=
uo2? (2分)
本题考查平抛运动,由三角函数关系可求得水平位移,竖直位移为0.5R,根据水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动列式求解
本题难度:一般
5、填空题 某同学学过平抛运动后,利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量Q(Q=Sv,S为出水口的横截面积,v为出水口的水速),方法如下:
(1)先用游标卡尺测量喷水口的内径D.如图甲所示,A、B、C、D四个图中,测量方式正确的是______.
(2)正确测量得到的结果如图乙中的游标卡尺所示,由此可得喷水口的内径D=______cm.
(3)打开水阀,让水从喷水口水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x,竖直距离为y,则喷出的水的初速度v0=______(用x,y、g表示).
(4)根据上述测量值,可得水管内水的流量Q=______(用D、x、y、g表示)
参考答案:(1)测量内径应该采用内测量爪,故应选C
(2)主尺读数为:1.0cm,游标尺读数为:22×0.2mm=0.44mm=0.044cm,故读数为1.044cm
(3)抛出的水做平抛运动,由平抛规律求解
根据h=12gt2,可得喷出的水在空中停留的时间:t=
本题解析:
本题难度:一般