題目列表(包括答案和解析)
(14分)如圖所示,半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定,過最低點的半徑OC處于豎直位置。其右方有底面半徑r=0.2m的轉筒,轉筒頂端與C等高,下部有一小孔,距頂端h=0.8m,轉筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置。今讓一質量m=0.1kg的小球自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點,但未反彈,在瞬問碰撞過程中,小球沿半徑方向的分速度立刻減為零,而沿切線方向的分速度不變。此后,小球沿圓弧軌道滑下,到達C點時觸動光電裝置,使圓筒立刻以某一角速度勻速轉動起來,且小球最終正好進入小孔。已知A、B到圓心O的距離均為R,與水平方向的夾角均為θ=30°,不計空氣阻力,g取l0m/s2。求:
(1)小球到達C點時對軌道的壓力 FC;
(2)轉筒轉動的角速度ω大小。
如圖所示,半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定,過最低點的半徑OC處于豎直位置.其右方有底面半徑r=0.2m的轉筒,轉筒頂端與C等高,下部有一小孔,距頂端h=0.8m.轉筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置.今讓一質量m=0.1kg的小物塊自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點,但未反彈,在瞬問碰撞過程中,小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為O,而沿切線方向的分速度不變.此后,小物塊沿圓弧軌道滑下,到達C點時觸動光電裝置,使轉簡立刻以某一角速度勻速轉動起來,且小物塊最終正好進入小孔.已知A、B到圓心O的距離均為R,與水平方向的夾角均為θ=30°,不計空氣阻力,g取l0m/s2.求:
(1)小物塊到達C點時對軌道的壓力大小 FC;
(2)轉筒軸線距C點的距離L;
(3)轉筒轉動的角速度ω.
如圖所示,半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定,過最低點的半徑OC處于豎直位置,其右方有底面半徑r=0.2m的轉筒,轉筒頂端與C等高,下部有一小孔,距頂端h=1m,轉筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置.現(xiàn)使一質量m=0.1kg的小物塊自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點但不反彈,在瞬間碰撞過程中,小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為0,沿切線方向的分速度不變.此后,小物塊沿圓弧軌道滑下,到達C點時觸動光電裝置,使轉筒立刻以某一角速度勻速轉動起來,且小物塊最終正好進入小孔.已知A、B到圓心O的距離均為R,與水平方向的夾角均為θ=30°,不計空氣阻力,g取l0m/s2,求:
(1)小物塊剛下落到B點時,在與B點碰撞前的瞬時速度的大。
(2)小物塊到達C點時對軌道的壓力大小 FC ;
(3)轉筒軸線距C點的距離L;
(4)轉筒轉動的角速度ω.
如圖所示,半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定,過最低點的半徑OC處于豎直位置,其右方有底面半徑r=0.2m的轉筒,轉筒頂端與C等高,下部有一小孔,距頂端h=1m,轉筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置.現(xiàn)使一質量m=0.1kg的小物塊自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點但不反彈,在瞬間碰撞過程中,小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為0,沿切線方向的分速度不變.此后,小物塊沿圓弧軌道滑下,到達C點時觸動光電裝置,使轉筒立刻以某一角速度勻速轉動起來,且小物塊最終正好進入小孔.已知A、B到圓心O的距離均為R,與水平方向的夾角均為θ=30°,不計空氣阻力,g取l0m/s2,求:
(1)小物塊剛下落到B點時,在與B點碰撞前的瞬時速度的大;
(2)小物塊到達C點時對軌道的壓力大小 FC ;
(3)轉筒軸線距C點的距離L;
(4)轉筒轉動的角速度ω.
如圖所示,半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定,過最低點的半徑OC處于豎直位置,其右方有底面半徑r=0.2m的轉筒,轉筒頂端與C等高,下部有一小孔,距頂端h=1m,轉筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置.現(xiàn)使一質量m=0.1kg的小物塊自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點但不反彈,在瞬間碰撞過程中,小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為0,沿切線方向的分速度不變.此后,小物塊沿圓弧軌道滑下,到達C點時觸動光電裝置,使轉筒立刻以某一角速度勻速轉動起來,且小物塊最終正好進入小孔.已知A、B到圓心O的距離均為R,與水平方向的夾角均為θ=30°,不計空氣阻力,g取l0m/s2,求:
(1)小物塊剛下落到B點時,在與B點碰撞前的瞬時速度的大;
(2)小物塊到達C點時受到軌道的支持力的大。
(3)轉筒軸線距C點的距離L;
(4)轉筒轉動的角速度ω.
一.單項選擇題:
1.A 2.C 3.C 4.B 5.D 6.D
二.多項選擇題:
7.BC 8.BD 9.AC 10.BC
三.實驗題:
11.(1)交流(2分) (2)D(2分)
(3)B(2分) (4)GK(2分)
12.(1)3.0(2.6―3.4)(3分) (2)如圖所示(3分)
a=1/(
(3) 實驗前未平衡摩擦力(3分)
四.計算題:
13.(12分)物體作加速運動時,加速度大小由速度圖象可得a=
物體作加速運動時,受到的拉力F由功率圖象可得F=28/4=7N (2分)
而物體在勻速運動時運動中的總阻力f=P/v=20/4=5N (3分)
由牛頓第二定律m==
物體運動中的阻力等于物體的重力的下滑分力,則sinθ=f/mg=1/2
傾角θ為30° (3分)
14.(14分)(1)設電壓表內(nèi)阻為RV
(3分)
RV=4.8kΩ (2分)
(2)電壓表接入電路前,電容器上電壓為
(2分)
Q=CUC=1.88×10
電壓表接入電路后,電容器上電壓為UC'=4.5V (1分)
Q'=C UC'=2.115×10
所以電容器上電荷量增加了
ΔQ= Q'-Q=2.35×10
15.(15分)(1)小物塊由A→B
2mgRsin30°=mvB2/2
vB=
碰撞后瞬間小物塊速度
vB'= vBcos30°=
小物塊由B→C
mgR(1-sin30°)=mvC2/2-m vB'2/2
vC=m/s (2分)
小物塊在C點
F-mg=mvC2/R
F=3.5N (2分)
所以由牛頓第三定律知,小物塊對軌道壓力的大小FC=3.5N (1分)
(2)小球由C到小孔做平拋運動
h=gt2/2 t=0.4s (2分)
所以L=vCt+r=(0.8+0.2)m (2分)
(3)ω=2nπ/t=5nπrad/s (3分)
16.(15分)(1)小球第一次到達擋板時,由動能定理得
=0.02J (4分)
(2)設小球與擋板相碰后向右運動s,則
(3分)
(2分)
(3)分析題意可知,每次碰后向右運動的距離是前一次的1/k,
(4分)
n==13 (2分)
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