- 机械能守恒定律
- 共101题
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。
正确答案
见解析
解析
(1)对A球由平衡条件得
①(2分)
②(2分)
由①②得: ③(2分)
(2)两球总的重力势能的减小量
④(2分)
(3)对系统由机械能守恒定律得 ⑤(2分)
根据运动的分解 ⑥(2分) 解得: ⑦(2分)
知识点
下图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高。用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球。当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示。关于此实验,下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
下列物体运动过程中机械能守恒的是( )
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与地面呈的斜面上,撞击点为C。已知斜面上端与曲面末端B相连,若AB的高度差为h,BC间的高度差为H,则h与H的比值等于:(不计空气阻力,,)
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L的水平面相切于B点,BC离地面高为h,质量为m的小滑块从圆弧上某点由静止释放,到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍。然后滑块沿水平面运动到C点并从C点飞出落到地面上。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。
求:
(1)小滑块到达B点时速度的大小;
(2)小滑块是从圆弧上离地面多高处释放的;
(3)小滑块落地时距离C点的水平距离。
正确答案
见解析。
解析
(1)设小滑块运动到B点的速度为vB,根据牛顿第二定律:
由牛顿第三定律
解得
(2)设小滑块是从圆弧上离地面H高处释放的,根据机械能守恒定律,
解得:
(3) 设小滑块运动到C点时的速度为vC ,由动能定理有:
解得:
小滑块平抛到地面的过程中,在竖直方向有:
解得所用时间为:
水平距离:
解得
知识点
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