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来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 17:58:57
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9、A球质量 m B球质量 βm A球开始时 距轨道底部 高度为 R
AB球能到达的最大高度均为 R/4
(1)待定系数β;
由于碰撞中无机械能损失,且AB球能到达的最大高度均为 R/4
碰前A球机械能 = 碰后AB两球的机械能
即:mgR = mg(R/4) + βmg(R/4)
1 = 1/4 + β/4
得:β = 3
(2)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力;
以向右为正方向
∵AB球能到达的最大高度均为 R/4 ,
∴ 这样便不需要用动量守恒定律来求他们碰撞后的速度.
且A、B各自的速度大小是相等的.
最大高度势能 = 碰撞后动能
A球: mg(R/4) = 0.5mV1²
gR/2 = V1²
得: V1 = -√gR/2 (负号表示方向向左)
(负的根号下gR/2)
A球: mg(R/4) = 0.5(3m)V2²
gR/2 = V2²
V2 = √gR/2 (方向向右)
即:第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度大小相等,方向相反.

B球对轨道的压力 :Fn
轨道对B球的支持力F大小 = B球对轨道的压力Fn大小 (作用力与反作用力)
B球做圆周运动的向心力由 轨道对B球的支持力提供 ,
向心力 = 支持力F - B球重力
即: 3mV1² / R = F - 3mg
将 V1² = gR/2 带人上式:
3mg / 2 = F - 3mg
解得:F = 9mg / 2 或者 4.5mg
F = Fn
则:B球对轨道的压力Fn = 4.5mg 方向竖直向下
(3)A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度.
第二次碰撞前,两球的速度大小与第一次碰撞后相等,但方向与之相反.
则:碰前速度, A球:V3 = -V1 = √gR/2 (向右)
B球:V4 = -V2 = -√gR/2 (向左)
设:碰后速度: A球为 V5
B球为 V6

动量守恒:
mV3 + 3mV4 = mV5 + 3mV6
V2 + 3V4 = V5 + 3V6
(√gR/2) + 3(-√gR/2)= V5 + 3V6
-2(√gR/2) = V5 + 3V6 ----------------式①
由于碰撞中无机械能损失,任何时刻机械能总量 = mgR
机械能守恒:
mgR = 0.5mV5² + 0.5(3m)V6²
gR = 0.5V5² + 0.5x3V6²
2gR = V5² + 3V6² ----------------------式②
式① 平方得:

2gR = V5² - 6V5V6 + 9V6²------------ 式③
式③ - 式②:
0 = 6V5V6 + 6V6²
0 = V5V6 + V6²
0 = V6(V5+V6)
解得:V6 = -V5 (即:碰后速度等大反向)
V6 = 0


V6 = -V5 带入式①
发现:
第二次碰撞
碰前速度: A球:V3 = √gR/2 (向右)
B球:V4 = -√gR/2 (向左)
碰后速度: A球:V5 = √gR/2 (向右)
B球:V6 = -√gR/2 (向左)
前后没有变化! (舍去)
V6 = 0 带入式①
得: V5 = -2(√gR/2)=-√2gR (A球向左)
V6 = 0 (B球静止)
做一题就要写那么多,另外一题,下次做吧.
10、设:圆弧轨道半径为 r ,
物块开始下落的位置距离水平轨道BC的数值高度是 h
到达B点时速度为 Vb
物块质量为 m
小车质量为 3m
BC = 10 r

(1)物块开始下落的位置距离水平轨道BC的数值高度是圆弧半径的多少倍?
既然:圆弧轨道AB光滑,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.
且: 小车左端靠着墙壁,那么物块沿着AB圆弧下滑时,小车便不会在物块对它的压力下运动 (AB段 物块对它压力的水平分量方向均向左)
因此,物块从开始下落的位置到达B点时,减小的势能Ep 全部转化为动能Ek
即:mgh = 0.5mVb²
得: Vb² = 2gh
物块到达圆弧最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍.
即:轨道对物块的支持力大小也是重力大小的9倍.(作用力与反作用力)
支持力 N = 9mg
支持力提供的向心力:
向心力F = 支持力N - 重力mg
即: mVb² / r = 9mg - mg
Vb²/r = 8g
将Vb² = 2gh带入得:
2gh/r = 8g
得: h = 4r
则:物块开始下落的位置距离水平轨道BC的数值高度是圆弧半径的 4 倍.
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ为多少?
物块沿水平轨道滑行至末端C恰好没有滑出.
表示:物块到达C点时,物块与小车速度相等了.(两者相对静止了)
那么设物块到达C点时,物块与小车速度均为Vc
由于水平地面光滑,从B到C的过程,
动量守恒:
物块刚到B点时的动量 = 块到达C点时,物块与车的动量
即: mVb = (m+3m)Vc
Vb = 4Vc
Vc = Vb/4
损失的能量 = 滑动摩擦力f x 物块在水平轨道上滑过的距离BC = 初动能 - 末动能
即: f·BC = 0.5mVb² - 0.5(m+3m)Vc²
2f·BC = mVb² - 4mVc²
μmg ·10r = mVb² - 4m(Vb/4)² ( Vc = Vb/4 BC = 10r )
10μgr = 3Vb²/4
10μgr = 3(8gr)/4 ( Vb² = 2gh = 8gr)
10μ = 6
μ = 0.6
则:物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ为 0.6

没题啊

答案应该是B。
分析如下:
A答案,如果阻值小的话,不会发生瞬间变化,应该是始终比较亮,需要调节变阻器的阻值以保护灯泡。当然,实验的正常步骤应该是:在连接电路时,变阻器的阻值也应该放在有效阻值最大的位置。
B答案,是金属导体的电阻随温度的升高而增大,一般情况下,金属导体的冷电阻比较小,接通电路后,开始的瞬间,灯泡总是比较明亮,就是这个原因(同时,还经常考的知识点是,此时还是...

全部展开

答案应该是B。
分析如下:
A答案,如果阻值小的话,不会发生瞬间变化,应该是始终比较亮,需要调节变阻器的阻值以保护灯泡。当然,实验的正常步骤应该是:在连接电路时,变阻器的阻值也应该放在有效阻值最大的位置。
B答案,是金属导体的电阻随温度的升高而增大,一般情况下,金属导体的冷电阻比较小,接通电路后,开始的瞬间,灯泡总是比较明亮,就是这个原因(同时,还经常考的知识点是,此时还是灯丝容易烧断的时刻)。正常发光后,电阻将迅速增大(普通白炽灯大约是10倍),回路中的总电阻将增大,电流将会减小。因此,本题答案选B。
C答案,显然不正确,电流表有故障一般是断路,将灯不亮,电流表没有读数。
D电源电源一般保持不变。初中阶段一般使用稳压源。

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