与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为300,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(结果保留三位有效数字)
①滑块通过光电门1时的速度v1= m/s,通过光电门2时的速度v2= m/s;
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为 J,重力势能的减少量为 J。
如图8-1-4所示,一质量为m的滑块在固定于竖直平面内的半径为R的光滑轨道内运动,若滑块恰好能通过圆周的最高点,则滑块从A点沿轨道运动到最低点B的过程中,动量变化的大小为________________________,方向____________.
图8-1-4
杂技表演时,常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的大石块,石裂而人不伤,这是什么道理?请加以分析.
一质量为50 kg的跳水运动员,从距离水面10 m高的跳台上自由跳入水中,从开始跳出到到达水中最低点,所用全部时间为s,不计空气阻力,取g=10 m/s2,那么运动员在水中受到的平均阻力的大小为__________________.
质量是10 kg的物体A放在光滑的水平面上,受到与水平面成60°角斜向下的20 N推力持续作用,经过5 s的时间,推力对物体的冲量大小等于___________N·s,物体所受重力的冲量大小等于___________N·s,物体的动量增量等于___________kg·m/s.(g取10 m/s2)
用运动小球(入射球)碰撞静止的小球(被碰小球),可探究碰撞中的守恒量.称得入射球与被碰球的质量分别为m1=30 g,m2=20 g,由实验得出它们的水平位移—时间图象为如图16-1-4所示的Ⅰ、Ⅰ′、Ⅱ′,则由图可知,入射小球在碰前的mv是___________kg·m/s,入射小球在碰后的mv___________kg·m/s,被碰小球的mv是___________kg·m/s.由此可以得出结论:_____________________________________________________________________________.
图16-1-4