题目列表(包括答案和解析)
| s2g |
| 4(h+LB) |
| mALA2 |
| LB2 |
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| mALA2 |
| LB2 |
(7分)某同学想利用古代抛石机的模型验证系统机械能守恒定律,如图所示,一轻杆可绕固定于水平地面的竖直支架上的转动轴O转动,轻杆左端固定一小球A,轻杆右端的勺形槽内放置另一小球B。当将轻杆由静止释放后,A球向下运动可带动轻杆逆时针转动,直到轻杆到达竖直位置时,B球被水平抛出。实验前已测得小球A、B的质量分别为mA、mB,A、B的球心离O的距离分别为LA、LB,转轴O离地面的高度为h0,已知重力加速度为g。
(1)该同学在某次实验时,将轻杆从水平位置无初速释放,则从释放到B球刚被抛出的过程中,系统势能的减少量为 ;B球落地后,测得B球落地点与O点的水平距离为s,则由此可知,从释放到B球刚被抛出的过程中,系统动能的增加量为 。
(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的措施有( )
(A)尽量减小B球的质量
(B)选用硬度较高的轻杆
(C)尽量减小转轴O处的摩擦
(D)在同一高度多次释放A球的前提下,取B球的平均落点,然后测量s
(3)为进一步提高实验精度,也可多次改变A球释放的初始位置,如图所示。测出A球离地高度h及对应的B球落地点与O点的水平距离s,然后根据测量数据作 图像,若得到一条过原点的直线,也可证明系统机械能守恒。
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一 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
A
BC
ABC
ACD
BCD
AB
AC
ABD
二 实验题
11.(1)BCD (2)BCD
(3)
g(MALA-MBLB)
大于
三 计算题
12. 1)对A动能定理
2分
对B动能定理
2分
两式解得
2分
2)对B继续上升动能定理
2分
解得
2分
13. 1)系统动量定理有
解得
4分
2)对m有
1分
撤去F前
1分
对m动能定理
2分
对M动能定理
2分
两者相对位移大小等于板长
解得
2分
14.1)小孩进入轨道时,速度的竖直分量为
2分
合速度与水平方向夹角为
,则
2分
两式解得
2分
2)小孩运动到最低点,高度下降
1分
机械能守恒定律有
2分
圆周运动有
1分
三式解得
2分
15.1)每次子弹与靶盒作用的极短时间内系统动量守恒,靶盒返回O点时速度等大反向,第偶数颗子弹射入后靶盒停止
第三颗子弹射入后靶盒速度为
2分
代入数据解得
2分
2)由系统的能量守恒有
3分
解得
2分
3)设第n颗子弹射入后靶盒的速度
2分
靶盒O点的最远距离为S 动能定理有
2分
靶盒与发射器不碰撞
2分
以上三式解得
考虑到靶盒最终要运动,n必须是奇数。
所以,至少15颗子弹射入靶盒后,靶盒在运动的过程中不与发射器碰撞。 3分
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