22.(16 分)如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块 和 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将 无初速释放, 与 碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑,半径 ; 和 的质量相等; 和 整体与桌面之间的动摩擦因数 。取重力加速度 。求∶
(1)碰撞前瞬间 的速率 ;
(2)碰撞后瞬间 和 整体的速率 ;
(3) 和 整体在桌面上滑动的距离 。
(2)(8 分)如图,光滑水平地面上有三个物块 A、B 和 C,它们具有相同的质量,且位于同一直线上。开始时,三个物块均静止,先让A 以一定速度与B碰撞,碰后它们粘在一起,然后又一起与 C碰撞并粘在一起,求前后两次碰撞中损失的动能之比。
(2)(9分)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 和 ,两者相距为 。现给 一初速度,使 与 发生弹性正碰,碰撞时间极短,当两木块都停止运动后,相距仍然为 。已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为 , 的质量为 的 倍,重力加速度大小为 ,求 的初速度的大小。
(2)(10 分)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为 的物块 、 、 。 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设 以速度 朝 运动,压缩弹簧;当 、 速度相等时, 与 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设 和 碰撞过程时间极短。求从 开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中∶
(i)整个系统损失的机械能;
(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
10.(16 分)如图所示,水平地面上静止放 置一辆小车 ,质量 ,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。可视为质点的物块 置于 的最右端, 的质量 。现对 施加一个水平向右的恒力 , 运动一段时间后,小车左端固定的挡板与 发生碰撞,碰撞时间极短,碰后 、 粘合在一起,共同在 的作用下继续运动,碰撞后经时间 ,二者的速度达到 。求∶
(1) 开始运动时加速度 的大小;
(2) 、 碰撞后瞬间的共同速度 的大小;
(3) 的上表面长度 。
22A. 、 两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行, 质量为 ,速度大小为 , 质量为 ,速度大小为 ,它们的总动量大小为 ;两者碰撞后, 沿原方向运动,速度大小为 ,则 的速度大小为 。
22A.动能相等的两物体 、 在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比 ,则动量大小之比 ;两者碰后粘在一起运动,其总动量与 原来动量大小之比 。
(2)如图,两滑块 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块 A 的质量为 ,速度大小为 ,方向向右,滑块 B的质量为 ,速度大小为 ,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 。(填选项前的字母)
A.A 和 B 都向左运动
B.A 和 B 都向右运动
C.A静止,B 向右运动
D.A向左运动,B向右运动
22A.质量为 的物块静止在光滑水平桌面上,质量为 的子弹以水平速度 射入物块后,以水平速度 射出。则物块的速度为 ,此过程中损失的机械能为 。
(2)如图,质量为 的小船在静止水面上以速率 向右匀速行驶,一质量为 的救生员站在船尾,相对小船静止。若救生员以相对水面速度 水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为(填选项前的字母)
17.质量为 的人站在质量为 的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为 时,人从车上以相对于地面大小为 的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的 图象为
(2)一枚火箭搭载着卫星以速率 进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为 ,后部分的箭体质量为 ,分离后箭体以速率 沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率 为 。(填选项前的字母)
(2)将静置在地面上,质量为 (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度 竖直向下喷出质量为 的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。(填 选项前的字母)
4.一弹丸在飞行到距离地面 高时仅有水平速度 ,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙的质量比为 。不计质量损失,取重力加速度 ,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是
(2)(9分)如图,小球 、 用等长细线悬挂于同一固定点 。让球 静止下垂,将球 向右拉起,使细线水平。从静止释放球 ,两球碰后粘在一起 。向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为 。忽略空气阻力,求
(i)两球 、 的质量之比;
(ii)两球在碰撞过程中损失的机械能与球 在碰前的最大动能之比。
21.如图,大小相同的摆球 和 的质量分别为 和 ,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触。现将摆球 向左拉开一小角度后释放。若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是
A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等
B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等
C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同
D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置
(2)(10 分)如图,在足够长的光滑水平面上,物体 、 、 位于同一直线上, 位于 、 之间。 的质量为 , 、 的质量都为 ,三者均处于静止状态。现使 以某一速度向右运动,求 和 之间应满足什么条件,才能使 只与 、 各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。
(2)光滑水平轨道上有三个木块 、 、 ,质量分别为 , ,开始时 、 均静止, 以初速度 向右运动, 与 碰撞后分开, 又与 发生碰撞并粘在一起,此后 与 间的距离保持不变。求 与 碰撞前 的速度大小。
(2)如图,三个质量相同的滑块 、 、 ,间隔相等地静置于同 一一水平直轨道上。现给滑块 向右的初速度。一段时间后 与 发生碰撞,碰后 、 分别以 、 的速度向右运动, 再与 发生碰撞,碰后 、 粘在一起向右运动。滑块 、 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间均极短。求 、 碰后瞬间共同速度的大小。
2013高考物理实验中平抛实验还考不考?
首先你的左眼视力不佳,对高考选专业肯定会有一定的影响,如航空等专业就会受限。
如果你离高考还有一段时间,可以通过视力训练使左眼视力多分辨两到三行视力,这个是可以达到的,建议多对左眼进行视力锻炼。带上眼镜虽说看的清楚,但是眼睛反而在摘下眼镜后看得更迷糊,对高考体检反而不利。 如果你有兴趣就和我再联系呗。
(投机取巧方法: 高考体检一般不会很严,采用的是用挡板轮流遮挡左右眼检查视力,你可以在检查左眼的时候,把挡住右眼的挡板挪开一丝缝隙,多偷看几行视力,但要注意平时练习,不要被抓到啊~~)
考的,是重点。
平抛实验
实验1:用平抛运动演示仪演示平抛运动。
注意观察平抛运动的轨迹,发现它是一条曲线。由此我们可以得出这样一个结论;平抛运动在竖直方向上的分速度是越来越快的,但这个分速度到底是如何变化的我们还是不清楚,现在请大家来分析做平抛运动的物体在竖直方向上的受力情况?(在竖直方向上只受到重力的作用)想一下我们前面学过的运动形式有没有只在重力作用下实现的?(做自由落体运动的物体只受重力的作用)既然竖直方向上只受重力的作用,与物体做自由落体运动的条件相同,根据我们上节课学的分运动的独立性原理知道,分运动在各自的方向上遵循各自的规律,我们能得出什么样的结论呢?(平抛运动竖直方向上的分运动有可能是自由落体运动)既然我们有了这样的猜想,为了验证它的正确性,我们来做下面这个实验。
演示实验:
如图6.3-2所示,用小锤打击弹簧金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时月球被松开,自由下落,A、B两球同时开始运动。先来分析两个小球做的分别是什么运动?
(A球在金属片的打击下获得水平初速度后只在重力作用下运动,所以做的是平抛运动。B球被松开后没有任何初速度,且只受到重力的作用,因此做的是自由落体运动。)
现在观察两球的运动情况,看两球是否同时落地?
一个判断两球是否同时落地的小技巧.那就是不要用眼睛看.而是用耳朵听。两个小球落地后会不止蹦一下,我们只听它们落地的第一声响,如果我们只听到一声响,说明两个小球同时落地,如果听到两个落地声,说明两个小球先后落地。在做实验之前我们先来听一下一个小球落地的声音。(拿一个和实验用的小球一样的球让其做自由落体运动,让学生仔细听其落地的声音,以便判断实验中的落地声)
A、B两个小球从同一高度同时开始运动,又同时落地,这说明了什么问题啊?(这说明了A球在竖直方向上的分运动的性质和B球的运动性质是一样的。B球做的是自由落体运动。
由这一次实验我们就能下这样的结论吗?有没有可能我们设置的这个高度是一个特殊的高度,它正好满足自由落体下落的时间和平抛运动时间相等呢?或者说因为我们打击力度的原因,使A球获得的初速度刚好满足这一条件呢?那我们应该如何来解决呢?(多次改变小球下落的高度与打击的力度,重复这个实验。)
现在我们来改变高度和打击力度重新来做这个实验,来听落地的声音。(两个小球仍然同时落地)这说明了什么问题?(平抛运动在竖直方向上的分运动就是自由落体运动。)
结论:平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
3、平抛运动水平方向的运动规律
研究完竖直方向上的运动,我们再来看水平方向上的分运动。先来分析做平抛运动的物体在水平方向上的受力情况。(做平抛运动的物体只受重力作用,重力的方向是竖直向下的,所以物体在水平方向上不受力)
根据运动的独立性我们知道水平方向上的运动不会受到竖直方向的运动影响,再根据牛顿第一定律我们能得出什么样的结论啊?(根据牛顿第一定律我们知道,如果一个物体处于不受力或受力平衡状态,它将静止或做匀速直线运动。在平抛运动中,物体水平方向上不受力,并且水平方向上有一个初速度,所以物体在水平方向上应该是匀速直线运动。)
那我们应该怎样来验证这个猜想呢?大家可以从匀速直线运动的特点出发来考虑这个问题。(匀速直线运动的特点是速度大小不变,位移均匀地增加,因此我们只要能证明在相等的时间内发生的水平位移相等就可以了。)
要进行这样的验证,我们首先面临的问题就是如何得到平抛运动的轨迹图像,我们可以采用以下方案来获得:
(1)按照以下步骤准备实验装置
第一,将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道,使轨道的抛射端处于水平位置,调节调平螺丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖直平面内,卡好定位板,装置如图6.3-3所示。
第二,将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸,紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横坐标x轴在水平方向上,纵坐标y轴沿竖直方向向下(若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线),并注意使坐标原点的位置在平抛物体(钢球)的质心(即球心)离开轨道处。
第三,把接球挡板拉到最上方一格的位置。
(2)将定位板定在某一位置固定好,钢球紧靠定位板释放,球沿轨道向下运动,以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。
(3)下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上,同时在面板上留下一个印迹点。
(4)再将接球挡板向下拉一格,重复上述操作方法,打出第二个印迹点,如此继续下拉接球挡板,直至最低点,即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。
(5)变更定位板的位置,即可改变钢球平抛的初速度,按上述实验操作方法,便可打出另一系列迹点。
(6)取下记录纸,将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来,即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线。如图6.3-4所示:
注意:
(1)为了保证实验精度,必须保证记录面板处于竖直平面内,使平抛轨道的平面靠近板面。
(2)安放记录纸时,要使坐标原点与抛体的抛出点重合,这样才能正确地确定抛体运动轨迹的起始点,从而确定轨迹上任意点的x、y坐标。
获得了平抛运动的轨迹图像我们就可以从中知道平抛运动的水平位移。现在我们从得到的几条轨迹中选出一条来进行研究。我们现在所面临的问题是如何知道水平分运动所发生的时间。这个问题我们可以通过运动的等时性来考虑。(前面我们已经得出了平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,根据等时性原理我们知道水平分运动和竖直分运动是同时发生的,所以可以通过竖直分速度来找相等的时间间隔。)
具体如何来实现呢?
根据自由落体运动的位移公式x= gt2/2我们可以得出,在相邻相等的时间间隔内物体所发生的位移之比为1:3:5:…:(2n+1),那么我们就可以从坐标系中的纵轴上选取长度分别为h、3h、5h的相邻的线段,即选取纵坐标分别为h、4h、9h的三个点。例如选择5、20、45这几个点。如图6.3-5所示,在平抛的轨迹上找出纵坐标与之相对应的点,这些点所对应的横坐标即为平抛运动的水平分运动在相邻相等的时间间隔里所达到的位置。
这样我们就找出了水平分运动在相邻相等的时间间隔内所发生的位移,观察这些水平分位移,可以得到什么规律?(这些水平分位移都近似相等。)由此我们可以得出什么结论?(平抛运动的水平分运动是匀速直线运动)
结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
练习:
平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动(2)竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图3所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,改变小锤的打击力度,两球总能同时落到地面,这个实验 ( )
A.只能说明上述规律中的第(1)条
B.只能说明上述规律中的第(2)条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
(2)(4分)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动中的几个位置,如图4中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式v0=___ __(用g、L表示),其值是_ ___________m/s(取g=10m/s2).
(3)(6分)给你一把玩具手枪和子弹,自选器材,设计实验测量出玩具手枪子弹射出时的速度大小.
a:器材:______________________________________________;
b:需测量的物理量及符号:_________________________________;
c:速度大小的表达式:________________________.
{(1)B(3分);(2),0.5 m/s(各2分);
(3)方案一:竖直上抛运动
a:秒表
b:竖直向上射出子弹,利用秒表测量出子弹从射出到落回到射出点的时间t
c:
方案二:平抛运动
a:刻度尺
b:利用刻度尺测量出子弹运动的水平距离L和竖直高度差h
c:
方案三:圆周运动
a:刻度尺、量角器和秒表
b:如图装置,用两个相同的圆纸片通过转轴绕轴转动,用秒表测量出其转动的周期T;然后让子弹水平穿过转动的两纸片,在上面留下如图的a、b两小孔,用量角器测量出两小孔所在半径的交角,用刻度尺测量出两纸片的水平距离L.
c:}