3.如圖所示,可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的物體A.質(zhì)量為2m的物體B,曲面粗糙與光滑水平面相切,底邊長為b,高為h,將A由B頂端靜止釋放,當A滑離B瞬間速度為v1,已知h=$\frac{3{{v}_{1}}^{2}}{2g}$,求A下滑過程中B的水平位移,以及系統(tǒng)損失的機械能(答案用字母m,b,v1表示).

分析 A下滑的過程,系統(tǒng)水平方向不受外力,動量守恒,根據(jù)動量守恒定律以及位移關(guān)系求出A下滑過程中B的水平位移,A由B頂端滑到B的低端時,AB組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求出B的速度,再根據(jù)能量守恒定律求解損失的機械能即可.

解答 解:設(shè)下滑的過程,A相對地面的水平位移大小為xA,B相對地面的水平位移大小為xB,
系統(tǒng)水平方向不受外力,動量守恒,以向左為正,根據(jù)動量守恒定律得:
mAxA=mBxB
又xB=2mA,xA+xB=b
解得:${x}_{A}=\frac{2}{3}b$,${x}_{B}=\frac{1}{3}b$,
當A由B頂端滑到B的低端時,設(shè)B的速度為v2,AB組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,則有:
mAv1=mBv2
根據(jù)能量守恒定律可知,系統(tǒng)損失的機械能為$△E={m}_{A}gh-\frac{1}{2}{m}_{A}{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}{m}_{B}{{v}_{2}}^{2}$=$\frac{3m{{v}_{1}}^{2}}{4}$
答:A下滑過程中B的水平位移為$\frac{1}{3}b$,以及系統(tǒng)損失的機械能為$\frac{3m{{v}_{1}}^{2}}{4}$.

點評 本題主要考查了動量守恒定律以及能量守恒定律的直接應用,要求同學們能正確分析物體的運動情況,注意應用動量守恒定律解題時要規(guī)定正方向.

練習冊系列答案
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8.用50N的力拉一個質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進,如圖所示,若物體前進了10m,拉力F做的功為400J,重力做的功為0J;如果物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,則物體克服阻力做的功為70J,撤去外力后物體還能滑行33m.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

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14.如圖所示,ABCD為一矩形導體框,處于勻強磁場中,O1O1′與O2O2′為ABCD的兩條對稱軸,開始時ABCD所在平面與磁場垂直,若讓線框分別以角速度ω1、ω2繞O1O1′、O2O2′勻速轉(zhuǎn)動,已知AB=CD=n,AD=BC=2n,則下列說法正確的是(  )
A.若ω1=$\frac{{ω}_{2}}{2}$時,則產(chǎn)生的感應電動勢的峰值相等
B.若ω12時,兩種情況下電流最大時安培力的功率相等
C.若ω12時,兩種情況下電流的有效值之比I1:I2=2:1
D.因為導體框勻速轉(zhuǎn)動,動能不變,而又產(chǎn)生了電能,所以此電磁感應現(xiàn)象不滿足能量守恒定律

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11.在做用打點計時器測速度的實驗時,要用到打點計時器,打點計時器是一種計時儀器,其電源頻率為50Hz,常用的電磁打點計時器使用的是交流電(直流電,交流電),電壓4V-6V.它們是每隔0.02s打一個點.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,記錄小車運動的紙帶如圖所示,圖中前幾個點模糊,從A點開始每5個點取1個計數(shù)點,則小車通過D點時速度是1.44m/s(保留三位有效數(shù)字)小車運動的加速度是2.02m/s2(保留三位有效數(shù)字)

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18.如圖甲所示,都空竹是漢族傳統(tǒng)文化苑中的一株燦爛的花朵,抖空竹亦稱“抖嗡”、“抖地鈴”、“扯鈴”,是老少皆宜的健身項目.圖乙是健身愛好者某次抖空竹簡化的運動模型,已知抖嘴質(zhì)量為m,細線AC、BC栓接在C點,分別與豎直線OO′夾角為30°和45°,AC長為L,則抖嘴的角速度可能是( 。
A.$\sqrt{\frac{\sqrt{3}g}{3L}}$B.$\sqrt{\frac{2\sqrt{3}g}{3L}}$C.$\sqrt{\frac{2\sqrt{2}g}{L}}$D.$\sqrt{\frac{3\sqrt{2}g}{L}}$

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8.如圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖,其矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO,勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=10Ω連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表,示數(shù)是10V.圖乙是矩形線圈磁通量∅隨時間t變化的圖象.則(  )
A.電阻R上的電功率為100W
B.0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零
C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=14.1cos100πt(V)
D.通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=10cos100πt(A)

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15.如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長的輕繩連接,整個裝置能繞過CD中點的軸OO′轉(zhuǎn)動,已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時繩子處于自然長度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊A到OO′軸的距離為物塊B到OO′軸距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)速逐漸增大,從繩子處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.B受到的靜摩擦力一直增大
B.B受到的靜摩擦力是先增大后減小再增大
C.A受到的靜摩擦力是先增大后減小
D.A受到的合外力一直在增大

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12.如圖所示是某人在投飛鏢,飛鏢在飛行途中受到的力有( 。
A.推力B.重力、空氣阻力
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13.如圖所示,一斜面固定在水平地面上,a、b、c、d、e五個點把整個斜面四等分,即ab=bc=cd=de,e為斜面與水平面的交點,從a點水平拋出一個小球(可視為質(zhì)點),初速度為v時,小球落在斜面上(不計空氣阻力,只考慮小球從拋出到第一次與斜面或水平面碰撞的位置和速度),則( 。
A.若初速度為v時,小球落在b點,則初速度變?yōu)?v時,小球可能落在c點與d點之間
B.若初速度為v時,小球落在b點,則初速度變?yōu)?v時,小球一定落在e點
C.若初速度為v時,小球從拋出到落在斜面上某點的水平位移為x,則初速度變?yōu)?v時,小球的水平位移可能為3x
D.若初速度為v時,小球從拋出到落在斜面上某點的水平位移為x,則初速度變?yōu)?v時,小球的水平位移可能為5x

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