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12.在一次探究活動(dòng)中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,將半徑R=1m的光滑半圓弧軌道固定在質(zhì)量M=0.5kg、長L=4m的小車的上表面中點(diǎn)位置,半圓弧軌道下端與小車的上表面水平相切,現(xiàn)讓位于軌道最低點(diǎn)的質(zhì)量m=0.1kg的光滑小球隨同小車一起沿光滑水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻小車碰到障礙物而瞬時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)(小車不反彈),之后小球離開圓弧軌道最高點(diǎn)并恰好落在小車的左端邊沿處,該同學(xué)通過這次實(shí)驗(yàn)得到了如下結(jié)論,其中正確的是(g取10m/s2)( �。�
A.小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度為10m/s
B.小車與障礙物碰撞時(shí)損失的機(jī)械能為12.5 J
C.小車靜止前、后,小球在軌道最低點(diǎn)對軌道的壓力差為8N
D.小車向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度約為6.5 m/s

分析 小球從圓弧最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),由豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),即可求得拋出速度,由動(dòng)能定理即可求得小車和小球的初速度,根據(jù)能量守恒判斷出小車損失機(jī)械能

解答 解:A、從最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),下落時(shí)間為:
t=4Rg=4×110=105s
拋出時(shí)的速度為:v=L2t=42105m/s=10m/s,故A正確;
B、小球在上滑過程中由動(dòng)能定理可知:mg2R=12mv212mv20
代入數(shù)據(jù)解得:v0=52m/s,故小車和小球向右運(yùn)動(dòng)的速度為52m/s
故小車損失機(jī)械能為:E=12Mv20=12×0.5×522J=12.5J,故B正確,D錯(cuò)誤;
C、碰撞前小球靜止,故此時(shí)小球?qū)︓壍赖膲毫椋篎N1=mg=1N,
碰撞后由牛頓第二定律得:FN2mg=mv20R,
代入數(shù)據(jù)解得:FN2=6N,由牛頓第三定律可知對軌道的壓力為6N,故C錯(cuò)誤;
故選:AB

點(diǎn)評 本題是一道力學(xué)綜合題,是多研究對象多過程問題,物體運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜,分析清楚運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的前提與關(guān)鍵,分析清楚運(yùn)動(dòng)過程后,應(yīng)用相關(guān)規(guī)律即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.在伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程中,以下四個(gè)選項(xiàng)中哪些選項(xiàng)是伽利略當(dāng)時(shí)進(jìn)行過的(  )
A.讓銅球沿斜面滾下,再用滴水法計(jì)時(shí),研究球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)
B.測量球從靜止開始沿斜面滾下的速度v與時(shí)間t,從而得到v與t成正比
C.測量球從靜止開始沿斜面滾下的位移x與時(shí)間t2,從而得到x與t2成正比
D.對斜面上得到的規(guī)律進(jìn)行合理外推至自由落體運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

3.若質(zhì)子(11H)和氦核(42He)以相同的速度垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,出電場時(shí),它們的偏轉(zhuǎn)角的正切之比tanΦH:tanΦa=2:1,若它們從靜止開始經(jīng)同一加速電場加速后,垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,出電場時(shí),偏轉(zhuǎn)角正切之比tanΦ′H:tanΦ′a=1:1.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.一個(gè)盒子內(nèi)裝有由導(dǎo)線和幾個(gè)相同阻值的電阻組成電路,盒外1、2、3、4是該電路的四個(gè)接線柱,如圖所示,已知1、2間和1、3間及2、4間的電阻阻值都相等.3、4間電阻為零.試將盒內(nèi)電路畫在圖中.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度-時(shí)間圖線如圖所示,則以下說法中正確的是( �。�
A.第1s末質(zhì)點(diǎn)的位移和速度都改變方向
B.第2s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向發(fā)生改變
C.第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移改變方向
D.第3s末和第5s末質(zhì)點(diǎn)的位置相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度為10m/s,若它在開始的10s內(nèi)位移為175m,求:
(1)它的加速度;
(2)在離出發(fā)點(diǎn)52m處的速度大��;
(3)第7s內(nèi)的位移大�。�

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.對于做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,則下面說法不正確的是( �。�
A.任意2s內(nèi)的位移一定等于1s內(nèi)位移的2倍
B.任意一段時(shí)間內(nèi)的位移大小一定等于它的路程
C.若兩物體的速率相同,則它們的速度必然相同,在相同時(shí)間內(nèi)的位移相等
D.若兩物體的速度相同,則它們的速率必然相同,在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在絕緣水平面上方存在著足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場,帶正電的小金屬塊以初動(dòng)能EK從A點(diǎn)開始沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)L長度到達(dá)B點(diǎn),速度變
為零.此過程中,金屬塊損失的動(dòng)能有23轉(zhuǎn)化為電勢能.金屬塊克服摩擦力做功的大小為( �。�
A.13EKB.EKC.53EKD.73EK

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,放在水平地面上的底座C上插著光滑豎直桿MN.一根輕繩跨過輕質(zhì)滑輪,一端懸吊的物體A,另一端與套在MN的小球B相連,不計(jì)輕繩與滑輪摩擦.系統(tǒng)達(dá)到平衡后,繩右側(cè)與水平方向的夾角為θ,小球B與豎直桿間的彈力為F1,地面對底座的彈力和摩擦力分別為F2和F3.現(xiàn)在將底座向右側(cè)移動(dòng)少許,重新達(dá)到平衡后,下列說法正確的是(  )
A.θ變小B.F1變大C.F2 變小D.F3不變

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同步練習(xí)冊答案