4.如圖,長為L的細(xì)線一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球A,另一端固定在O點(diǎn),A靜止時(shí)恰與光滑水平桌面接觸,但無相互作用力,它可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,另一個(gè)質(zhì)量也是m的金屬塊B以初速在桌面上運(yùn)動,并與A發(fā)生彈性正碰,求至少多大,B才能從右邊滑出桌面?(A、B都可看作質(zhì)點(diǎn))

分析 兩球由于質(zhì)量相等,故碰撞后交換速度;因此為使小球B能滑出桌面,應(yīng)保證A球轉(zhuǎn)一周后再次與B相碰才能使B從右邊滑出桌面;由向心力公式可求得最高點(diǎn)的速度,再由機(jī)械能守恒定律求出B開始時(shí)的速度.

解答 解:根據(jù)動量守恒定律可知,兩球質(zhì)量相等,碰撞后交換速度;故碰后,B靜止,A做圓周運(yùn)動;
要使B能從右側(cè)滑出,則A至少應(yīng)過最高點(diǎn),設(shè)它在最高點(diǎn)速度為v; 對A有:
mg=m$\frac{{v}^{2}}{L}$;
由機(jī)械能守恒定律可知:
$\frac{1}{2}$mv02=mg2L+$\frac{1}{2}$mv2
碰后AB交換速度,即:v0=$\sqrt{5gL}$;
答:速度至少為至少$\sqrt{5gL}$才能從右邊滑出桌面.

點(diǎn)評 本題考查了動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律以及向心力公式,要注意明確兩球質(zhì)量相等時(shí)發(fā)生碰撞后將交換速度.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.在某次描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,所選用的實(shí)驗(yàn)器材有:
A:小燈泡“2.5V,0.2A”
B:電流表0-0.6A-3A(內(nèi)阻約0.5Ω)
C:電壓表0-3V-15V (內(nèi)阻分別為10kΩ與50kΩ)
D:滑線變阻器“2A,10Ω”
E:電源(兩節(jié)干電池) 
F:開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干

(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)采用了如圖1所示的實(shí)物電路,則具體實(shí)驗(yàn)操作前該電路需改進(jìn)的地方有電流表應(yīng)外接?電流表、電流表量程太大;?(寫出兩條)閉合電鍵前,滑片應(yīng)至最左端
(2)在改進(jìn)電路之后,該同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),無論怎樣調(diào)節(jié)滑線變阻器,都不能使小燈泡兩端電壓達(dá)到2.50V額定電壓,只能勉強(qiáng)達(dá)到1.80V,于是他猜想是否干電池太舊,總電動勢只能達(dá)到1.80V,為了驗(yàn)證自己的猜想,他用以上器材進(jìn)行了測該電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),電路圖如圖3,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
U(V)2.372.302.182.101.901.601.30
I(A)0.110.140.180.210.290.420.56
該同學(xué)已經(jīng)在圖2坐標(biāo)紙上標(biāo)上測量的各個(gè)點(diǎn),請你畫出電源的U-I圖線,由圖線可得E=2.61V,電源內(nèi)阻為r=2.62Ω(保留三位有效數(shù)字)
(3)描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中電壓只能達(dá)到1.80V的原因是否如該同學(xué)所猜測?否(是或否),由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得小燈泡兩端電壓為1.80V時(shí)電流為0.19A,試通過分析說明只能達(dá)到1.80V的原因電源內(nèi)阻過大.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識,推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)繁榮與人類文明的進(jìn)步.關(guān)于物理學(xué)發(fā)展過程的認(rèn)識,下列說法正確的是(  )
A.伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn),使亞里士多德“重的物體比輕的物體下落得快”的結(jié)論陷入困境
B.牛頓是最早將實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來的人,并且提出牛頓三大運(yùn)動定律
C.開普勒研究了行星運(yùn)動得出開普勒三大定律,并從中發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
D.卡文迪許利用扭秤測出了萬有引力常量,被譽(yù)為能“稱出地球質(zhì)量的人”

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

12.如圖所示,豎直平面內(nèi)軌道ABCD的質(zhì)量M=0.4kg,放在光滑水平面上,其中AB段是半徑為R=0.4m的光滑四分之一圓弧,在B點(diǎn)與水平軌道BD相切,水平軌道的BC段粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.4,長L=3.5m,CD段光滑,D端連一輕彈簧,現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在距A點(diǎn)高為H=3.6m處由靜止自由落下,恰沿A點(diǎn)滑入圓弧軌道(g=10m/s2
(i)ABCD軌道在水平面上運(yùn)動的最大速率;
(ⅱ)彈簧最大的彈性勢能.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.關(guān)于近代物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)和結(jié)論,下列說法符合歷史事實(shí)的是(  )
A.光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、電子束通過鋁箔后的衍射圖樣都證明了粒子的波動性
B.貝克勒爾通過對天然放射性現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的
C.按照玻爾理論,氫原子的核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動能減小,電勢能增大,原子總能量增大
D.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn),證實(shí)了在原子核內(nèi)存在質(zhì)子
E.湯姆孫通過陰極射線在電場和在磁場中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成,并測出了該粒子的比荷

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.一個(gè)質(zhì)量m=0.05kg的小球做平拋運(yùn)動時(shí),測出小球在不同時(shí)刻速率v的數(shù)據(jù),并作出v2-t2圖線,如圖所示.不計(jì)空氣阻力,下列說法不正確的是( 。
A.小球的初速度為2m/s
B.圖線的斜率大小為100m2•s-4
C.橫軸讀數(shù)在0.16時(shí),小球離拋出點(diǎn)的位移大小為2m
D.橫軸讀數(shù)在0~0.25區(qū)間內(nèi),小球所受重力做功的平均功率為1.25W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,光滑斜面的傾角為30°,一物體沿斜面自由下滑時(shí)的加速度大小為a,現(xiàn)用平行于斜角的力F拉著該物體沿斜面向上運(yùn)動,物體的加速度大小為a,斜面始終靜止在地面上,則力F的大小是(  )
A.$\frac{1}{2}$mgB.mgC.$\frac{3}{2}$mgD.$\frac{2}{3}$mg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,在光滑水平轉(zhuǎn)盤邊沿疊放著質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩個(gè)物塊(可看成質(zhì)點(diǎn)),B物塊用長r=0.25m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連,傳感器的大小可忽略不計(jì).細(xì)線能承受的最大拉力Tm=9N,A、B物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.水平轉(zhuǎn)盤邊沿距地面的高度h=0.8m,轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤靜止時(shí),細(xì)線剛好伸直,傳感器的示數(shù)為零,g取10m/s2.根據(jù)以上信息.下列說法正確的是(  )
A.A物塊隨轉(zhuǎn)盤做圓周運(yùn)動的向心力是細(xì)線的拉力、重力、支持力、B物塊對A物塊的摩擦力的合力提供的
B.緩慢增大轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速,當(dāng)A物塊剛要脫離B物塊時(shí)轉(zhuǎn)盤的角速度為4rad/s
C.緩慢增大轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速,當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度大于6rad/s時(shí),細(xì)線將被拉斷
D.緩慢增大轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速,當(dāng)細(xì)線恰好拉斷后,物塊B落地時(shí),距中心軸的水平距離為0.6m

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.某振子做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為x=2sin(2πt+$\frac{π}{6}$)cm則該振子振動的周期為1s初相位為$\frac{π}{6}$4s內(nèi)的路程為32cm.

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同步練習(xí)冊答案