(19分)某興趣小組用如題25圖所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為的橢圓形玻璃杯,杯口上放置一直徑為,質(zhì)量為的均勻薄圓板,板內(nèi)放一質(zhì)量為的物塊。板中心、物塊均在杯的軸線,則物體與板間動摩擦因數(shù)為,不考慮板與杯口之間的摩擦力,重力加速度為g,不考慮板翻轉(zhuǎn).
(1)對板施加指向圓心的水平外力F,設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為,若物塊能在板上滑動. 求F應(yīng)滿足的條件.
(2)如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力,沖量為,
①應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下?
② 物塊從開始運動到掉下時的位移為多少?
③根據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小,沖量應(yīng)如何改變.
解
(1)相對滑動的條件 F>fmax
(2)設(shè)沖擊剛結(jié)束時圓板獲得的速度大小為v0,物塊掉下時,圓板和物塊速度大小分別為v1和v2,要使物塊落下,必須 v1>v2
(3)I越大,s越小.
【解析】解
(1)設(shè)圓板與物塊相對靜止時,它們之間的靜摩擦力為f,共同加速度為a
由牛頓運動定律,有
對物塊 f=2ma 對圓板 F-f=ma
兩物相對靜止,有 f≤fmax
得 F≤fmax
相對滑動的條件 F>fmax
(2)設(shè)沖擊剛結(jié)束時圓板獲得的速度大小為v0,物塊掉下時,圓板和物塊速度大小分別為v1和v2.
由動量定理,有 I=mv0
由動能定理,有
對圓板-2mg(s+d)=mv12-mv02
對物塊2mgs=(2m)v22-0
由動量守恒定律,有
mv0=mv1+2mv2
要使物塊落下,必須 v1>v2
(3)由以上各式得
I>m
s=
分子有理化得
s=
根據(jù)上式結(jié)果知:I越大,s越小.
科目:高中物理 來源: 題型:
某興趣小組用如題25所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為d的圓柱形玻璃杯,杯口上放置一直徑為d,質(zhì)量為m的勻質(zhì)薄原板,板上放一質(zhì)量為2m的小物體。板中心、物塊均在杯的軸線上,物塊與板間動摩擦因數(shù)為,不計板與杯口之間的摩擦力,重力加速度為g,不考慮板翻轉(zhuǎn)。
(1)對板施加指向圓心的水平外力,設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為,若物塊能在板上滑動,求應(yīng)滿足的條件。
(2)如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力,沖量為,
①應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下?
②物塊從開始運動到掉下時的位移為多少?
③根據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小,沖量應(yīng)如何改變。
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科目:高中物理 來源: 題型:
(19分)某興趣小組用如題25圖所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為的橢圓形玻璃杯,杯口上放置一直徑為,質(zhì)量為的均勻薄圓板,板內(nèi)放一質(zhì)量為的物塊。板中心、物塊均在杯的軸線,則物體與板間動摩擦因數(shù)為,不考慮板與杯口之間的摩擦力,重力加速度為g,不考慮板翻轉(zhuǎn).
(1)對板施加指向圓心的水平外力F,設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為,若物塊能在板上滑動. 求F應(yīng)滿足的條件.
(2)如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力,沖量為,
①應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下?
② 物塊從開始運動到掉下時的位移為多少?
③根據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小,沖量應(yīng)如何改變.
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科目:高中物理 來源:2010年高考物理試題分類匯編——動量和能量 題型:計算題
(19分)某興趣小組用如題25圖所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為的橢圓形玻璃杯,杯口上放置一直徑為,質(zhì)量為的均勻薄圓板,板內(nèi)放一質(zhì)量為的物塊。板中心、物塊均在杯的軸線,則物體與板間動摩擦因數(shù)為,不考慮板與杯口之間的摩擦力,重力加速度為g,不考慮板翻轉(zhuǎn).
(1)對板施加指向圓心的水平外力F,設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為,若物塊能在板上滑動. 求F應(yīng)滿足的條件.
(2)如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力,沖量為,
①應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下?
②物塊從開始運動到掉下時的位移為多少?
③根據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小,沖量應(yīng)如何改變.
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科目:高中物理 來源:2010年高考試題(重慶卷)解析版 題型:計算題
某興趣小組用如題25所示的裝置進行實驗研究。他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為d的圓柱形玻璃杯,杯口上放置一直徑為d,質(zhì)量為m的勻質(zhì)薄原板,板上放一質(zhì)量為2m的小物體。板中心、物塊均在杯的軸線上,物塊與板間動摩擦因數(shù)為,不計板與杯口之間的摩擦力,重力加速度為g,不考慮板翻轉(zhuǎn)。
(1)對板施加指向圓心的水平外力,設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為,若物塊能在板上滑動,求應(yīng)滿足的條件。
(2)如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力,沖量為,
①應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下?
②物塊從開始運動到掉下時的位移為多少?
③ 根據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小,沖量應(yīng)如何改變。.
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