(1)伽利略在《两种新科学的对话》一书中,讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题,提出了这样的猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。
①实验时,让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定的)。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量___________的。
②下表是该小组测得的有关数据,其中s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离,V为相应过程量筒收集的水量。分析表中数据,根据___________________,可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
s(m) |
4.5 |
3.9 |
3.0 |
2.1 |
1.5 |
0.9 |
0.3 |
V(mL) |
90 |
84 |
72 |
62 |
52 |
40 |
23.5 |
③本实验误差的主要来源有:距离测量的不准确,水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于_________________________等。(只要求写出一种)
(1)如图,在水平地面上固定一个内侧长为L、质量为M的薄壁箱子。光滑的物块B的质量为m,长为,其左端有一光滑小槽,槽内装有轻质弹簧。开始时,使B紧贴A1壁,弹簧处于压缩状态,其弹性势能为Ep。现突然释放弹簧,滑块B被弹开。假设弹簧的压缩量较小,恢复形变所用的时间可以忽略。求滑块B到达A2壁所用的时间。
(2)a.现将箱子置于光滑的水平地面上而不固定,仍使B紧贴A1壁,弹簧处于压缩状态,其弹性势能为Ep,整个系统处于静止状态。现突然释放弹簧,滑块B离开A1壁后,弹簧脱落并被迅速拿出箱子。求此时滑块B的速度v与箱子的速度V。
b.假设滑块B与A1壁和A2壁的碰撞过程中无机械能损失。试定量描述滑块B相对于地面运动的速度变化情况,并计算两次碰撞之间的时间间隔。
如图,质量为0.5kg、长1.2m的金属盒AB,放在水平桌面上,它与桌面间动摩擦因数μ=0.125。在盒内右端B处放着质量也为0.5kg、半径为0.1m的小球,球与盒间无摩擦。若在A端给盒以水平向右的冲量1.5N·s,设盒在运动中与球碰撞时间极短,且无能量损失,求:
(1)盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少?
(2)盒从开始运动到完全停止所经过的时间是多少?
一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下,如图所示,木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少?
空间探测器从行星旁绕过,由于行星的作用,可以使探测器的运动速率增大,这种现象被称为“弹弓效应”。在航天技术中,“弹弓效应”是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法。1989年10月发射的伽利略探测器就曾利用这种效应。土星的质量M=5.67×1026 kg ,以相对太阳的轨道速率u0="9.6" km/s 运行;伽利略空间探测器的质量为m="150" kg ,相对于太阳迎向土星的速率为v0="10.4" km/s ,由于“弹弓效应”探测器绕过土星后,沿与原来速度相反的方向离去,求它离开土星后相对于太阳的速率。
如图所示,质量分别为mA="0.5" kg、mB="0.4" kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上,质量为mC="0.1" kg的木块C以初速vC0="10" m/s滑上A板左端,最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB="1.5" m/s。求:
(1)A板最后的速度vA;
(2)C木块刚离开A板时的速度vC。
一人坐在静止于冰面的小车上,人与车的总质量M="70" kg,当它接到一个质量m="20" kg、以速度v0="5" m/s迎面滑来的木箱后,立即以相对于自己="5" m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,不计冰面阻力.则小车获得的速度多多大?
一长为,质量为M的木板静止在光滑的水平面上,一质量为的滑块的初速度滑到木板上,木板长度至少为多少才能使滑块不滑出木板。(设滑块与木板间动摩擦因数为)
质量为1kg的物体从距地面5m高处自由下落,正落在以5m/s的速度沿水平方向匀速前进的小车上,车上装有砂子,车与砂的总质量为4kg,地面光滑,则车后来的速度为多少?
抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300g仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。
据报道,1980年一架英国战斗机在威尔士上空与一只秃鹰相站撞,飞机坠毁。小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机,真难以想象。试通过估计,说明鸟类对飞机飞行的威胁,设飞鸟的质量m=1kg,飞机的飞行速度为v="800m/s" ,若两者相撞,试估算鸟对飞机的撞击力。
如图所示,质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上,木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12N·s的瞬时冲量作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EKA为8.0J,小物块的动能EKB为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:
(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度υ0;
(2)木板的长度L.
如图所示,AB为斜轨道,与水平面夹角30°,BC为水平轨道,两轨道在B处通过一小段圆弧相连接,一质量为m的小物块,自轨道AB的A处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的C点,已知A点高h,物块与轨道间的动摩擦因数为μ,求:
(1)整个过程中摩擦力所做的功?
(2)物块沿轨道AB段滑动的时间t1与沿轨道BC段滑动的时间t2之比t1/t2等于多少?
试题篮
()