(2003·全國(guó)新課程卷)如圖甲所示為一根豎直懸掛的不可伸長(zhǎng)的輕繩,下端拴一小物塊A,上端固定在C點(diǎn)且與一能測(cè)量繩的拉力的測(cè)力傳感器相連.已知有一質(zhì)量為的子彈B沿水平方向以速度射入A內(nèi)(未穿透),接著兩者一起繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在各種阻力都可忽略的條件下,測(cè)力傳感器測(cè)得繩的拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示.已知子彈射入的時(shí)間極短,且圖乙中為A、B開(kāi)始以相同速度運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻.根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中(包括圖)提供的信息,對(duì)反映懸掛系統(tǒng)本身性質(zhì)的物理量(例如A的質(zhì)量)及A、B一起運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中守恒量,你能求得哪些定量的結(jié)果?

答案:略
解析:

解析:由圖乙可直接看出,A、B一起做周期性運(yùn)動(dòng),

運(yùn)動(dòng)的周期、

m表示A的質(zhì)量,l表示繩長(zhǎng),表示B陷入A內(nèi)時(shí)即時(shí)AB的速度(即圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的速度),表示運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度,表示運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力,表示運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,得

、

在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)處運(yùn)用牛頓定律可得

 ③

、

根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

、

由圖乙可知、

、

由以上各式可解得,反映系統(tǒng)性質(zhì)的物理量是

、

、

AB一起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量是機(jī)械能E,若以最低點(diǎn)為勢(shì)能的零點(diǎn),則

、

由②⑧⑩式解得: 


練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2003·全國(guó)新課程綜合)二氧化碳能強(qiáng)烈吸收紅外長(zhǎng)波輻射,這種長(zhǎng)波輻射的波長(zhǎng)范圍約是,相應(yīng)的頻率范圍是____________,相應(yīng)的光子能量范圍是____________.“溫室效應(yīng)”使大氣全年的平均溫度升高,空氣溫度升高,從微觀上看就是空氣中分子的____________.(已知普朗克恒量,真空中的光速.結(jié)果取兩位數(shù)字.)

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(2003年全國(guó)新課程卷)(1)如圖,在光滑水平長(zhǎng)直軌道上,放著一個(gè)靜止的彈簧振子,它由一輕彈簧兩端各連接一個(gè)小球構(gòu)成,兩小球質(zhì)量相等,現(xiàn)突然給左端小球一個(gè)向右的速度,求彈簧第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),每個(gè)小球的速度.

(2)如圖,將N個(gè)這樣的振子放在該軌道上.最左邊的振子1被壓縮至彈簧為某一長(zhǎng)度后鎖定,靜止在適當(dāng)位置上,這時(shí)它的彈性勢(shì)能為.其余各振子間都有一定的距離.現(xiàn)解除對(duì)振子1的鎖定,任其自由運(yùn)動(dòng),當(dāng)它第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí),剛好與振子2碰撞,此后,繼續(xù)發(fā)生一系列碰撞,每個(gè)振子被碰后剛好都是在彈簧第一次恢復(fù)到自然長(zhǎng)度時(shí)與下一個(gè)振子相碰.求所有可能的碰撞都發(fā)生后,每個(gè)振子彈性勢(shì)能的最大值.已知本題中兩球發(fā)生碰撞時(shí),速度交換,即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度.

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03(新課程卷)44 (7分)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示;一木塊放在水平長(zhǎng)木板上,左側(cè)拴有一細(xì)軟線(xiàn),跨過(guò)固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,木塊右側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,在重物牽引下,木塊在木板上向左運(yùn)動(dòng),重物落地后,木塊繼續(xù)向左做勻減速運(yùn)動(dòng),圖2給出了重物落地后,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些點(diǎn),試根據(jù)給出的數(shù)據(jù),求木塊與木板間的摩擦因數(shù)μ。要求寫(xiě)出主要的運(yùn)算過(guò)程,結(jié)果保留2位有效數(shù)字。(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz,不計(jì)紙帶與木塊間的拉力。取重力加速度g=10m/s2

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