高中物理相互作用、力与机械试题

气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：


①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：

弹簧劲度系数	k	2k	3k	4k	5k	6k
v （m/s）	0．71	1．00	1．22	1．41	1．58	1．73
v^2 （m^2/s^2）	0．50	1．00	1．49	1．99	2．49	2．99
v^3 （m^3/s^3）	0．36	1．00	1．82	2．80	3．94	5．18

  （1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d＝              m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v ＝             ；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是              。

如图所示，一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带右端固定着一光滑的半径R=0.45m的四分之一圆弧轨道，圆弧底端与传送带相切。一质量为0.5kg的物体，从圆弧轨道最高点由静止开始滑下，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2，不计物体滑过圆弧与传送带交接处时的能量损失，传送带足够长，g=10m/s². 求：
（1）物体滑上传送带向左运动的最远距离及此过程中物体与传送带摩擦所产生的内能
（2）物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间；

如图所示，一根木棒在点被悬挂起来，，在、两点分别挂有两个和三个钩码，木棒处于平衡状态。如在木棒的、点各增加一个同样的钩码，则木棒（）

A．	绕 点顺时针方向转动
B．	绕 点逆时针方向转动
C．	平衡可能被破坏，转动方向不定
D．	仍能保持平衡状态

一足够长的斜面，最高点为点，有一长为的木条，端在斜面上，端伸出斜面外。斜面与木条间的磨擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动。在木条端固定一个质量为的重物（可视为质点），端悬挂一个质量为的重物。若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，的长度各需满足什么条件？
（Ⅰ）木条的质量可以忽略不计。
（Ⅱ）木条质量为，分布均匀。

滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图所示，斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变。求：
（1）滑雪者离开B点时的速度大小；
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。

F₁、F₂是力F的两个分力。若F = 10N，则下列哪组力不可能是F的两个分力

A．F1="10N" F2="10N"	B．F1=20N F2=20N
C．F1="2" N F2="6N"	D．F1="20N" F2=30N

一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图17所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30⁰夹角。已知B球的质量为m，求细绳对B球的拉力和A球的质量

一个质量为m＝50kg的均匀圆柱体，放在台阶的旁边，台阶的高度h是柱体半径r的一半，如图所示（图为其横截面），柱体与台阶接触处（图中P点所示）是粗糙的，现要在图中圆柱体最上方A处施一最小的力，使圆柱体刚能开始以P为轴向台阶上滚，求：

(1)所加的力的大小
(2)台阶对圆柱体的作用力的大小
 

如图，质量分别为m和2.5m的两个小球A、B固定在弯成角的绝缘轻杆两端，OA和OB的长度均为l，可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，B球带负电，电量均为q，处在竖直向下的匀强电场中，场强大小为. 开始时，杆OA水平，由静止释放。求：
（1）当OA杆从水平转到竖直位置的过程中重力做的功和系统电势能的变化量；
（2）当OA杆与竖直方向夹角为多少时A球具有最大速度？

如图12所示，水平平板小车质量为m=" 2kg," 其上左端放有一质量为M＝6kg的铁块，铁块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.5，今二者以10m/s的速度向右运动，并与墙发生弹性碰撞，使小车以大小相同的速度反弹回，这样多次进行，求：
① 欲使M不从小车上落下，小车至少多长？
② 第一次反弹后到最终状态，小车运动的总路程．（小车与水平面的摩擦不计，g=10m/s² )

（1）如图所示为一皮带传动装置。已知A、B、C三轮的半径之比为4 ：2 ：3，传动过程中皮带不打滑。则A轮边缘上的M点和C轮边缘上的N点的线速度之比为          ，角速度之比为          。
（2）如图所示。OA为竖直墙面上的两点，在O点固定一长为L＝1m、可绕O点转动的杆OB（杆的质量为m＝2 Kg），AB间用一轻绳拉住使杆处于水平，绳与水平成37⁰。在杆的B、C两点挂有质量分别为m₁＝10Kg、m₂＝20 Kg的重物，其中C在杆的中点。整个装置处于静止状态，试求绳AB上的拉力大小。

如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点：

 
(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时，完成上述运动所做的功最少?最小功为多少。
(3)x取何值时，完成上述运动用力最小?最小力为多少。

如图所示，滑块的质量M=2kg，开始静止在水平面上的A点，滑块与水平面间的摩擦因数为μ=0.2，与A点相距S=2.25m的B点上方有一质量m=1.2kg的小球，小球被一长为l=0.5米的轻绳紧挂在O点而处于静止状态。现给滑块一瞬时冲量I=10N·S，让滑块沿水平面向右运动，此后与小球发生碰撞，碰后小球恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动（g=10m/s²）。求：
（1）滑块最终静止在距离A点多远处？
（2）因滑块与小球碰撞而损失的机械能是多少？

如图所示，一质量为的滑块静止在水平台面右端点，另一质量为的滑块从与点相距的点以初速度以向右运动，至处与发生弹性正碰。碰后沿原路返回至台面处静止，经时间落到地面上点。已知两滑块均能看成质点，且，点离处的水平距离为，与台面间的动摩擦因数为，重力加速度为，求：
（1）水平台面离地面的高度；
（2）在处的初速度的大小；
（3）点离初始位置的距离。

如图所示，质量为0-3 kg的小车静止在光滑的轨道上，在它下面挂一个质量为0．1 kg的小球B，车旁有一支架被吲定在轨道上，支架上0点悬挂一质量也为0．1 kg的小球A，两球的球心至悬挂点的距离均为0．2 m．当两球静止时刚好相切，两球心位于同一水平线上，两条悬线竖直且相互平行．若将A球向左拉至图中虚线所示位置后从静止释放，与B球发生碰撞，碰撞中无机械能损失，求碰后B球上升的最大高度和小车获得的最火速度．（重力加速度g="10" m／S²）