热门试卷

某同学用一个光滑的半圆形轨道和若干个大小相等、可视为质点的小球做了三个有趣的实验，轨道固定在竖直平面内，且两端同高。第一次，他将一个小球从离轨道最低点的竖直高度h处由静止沿轨道下滑（h远小于轨道半径），用秒表测得小球在轨道底部做往复运动的周期为T；第二次，他将小球A放在轨道的最低点，使另一个小球B从轨道最高点由静止沿轨道滑下并与底部的小球碰撞，结果小球B返回到原来高度的1/4，小球A也上滑到同样的高度；第三次，用三个质量之比为m1:m2:m3＝5:3:2的小球做实验，如图所示，先将球m2和m3放在轨道的最低点，球m1从某一高度由静止沿轨道下滑，它们碰后上升的最大高度分别为h1、h2和h3，不考虑之后的碰撞。设实验中小球间的碰撞均无能量损失。重力加速度为g。

求：

（1）半圆形轨道的半径R；

（2）第二次实验中两小球的质量之比mA:mB；

（3）第三次实验中三个小球上升的最大高度之比h１:h２:h３。

如图所示，一个半径为R的半球形碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其圆心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有小球A（可视为质点）和B，当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线的夹角为60°。

（1）求小球A与小球B的质量比

（2）现将A球质量改为2m，B球质量改为m，且开始时A球位于碗口右端C点，由蒋止沿碗下滑。当A球滑到碗底时，求两球总的重力势能改变量的大小；

（3）在（2）的条件下，当A球滑到碗底时，求B球的速度大小。

6．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过p点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（    ）

A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小

B．从N到P的过程中，速率先增大后减小

C．从N到Q的过程中，电势能一直增加

D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量

在足够长的光滑固定水平杆上，套有一个质量为的光滑圆环。一根长为的轻绳，一端拴在环上，另一端系着一个质量为的木块，如图所示。现有一质量为的子弹以的水平速度射入木块，子弹穿出木块时的速度为，子弹与木块作用的时间极短，取g = 10 m/s2。

（1）当子弹射穿木块时，轻绳的拉力大小；

（2）当子弹射穿木块后，木块向右摆动的最大高度；

（3）当木块第一次返回到最低点时，木块的速度大小。

山谷中有三块大石头和一根不可伸长的青之青藤，其示意图如下。图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg的大小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头A点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）大猴子水平跳离的速度最小值；

（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小；

（3）荡起时，青藤对猴子的拉力大小。