【題目】如圖所示,上表面光滑的“L”形木板B鎖定在傾角為370的足夠長(zhǎng)的斜面上;將一小物塊A從木板B的中點(diǎn)輕輕地釋放,同時(shí)解除木板B的鎖定,此后A與B發(fā)生碰撞,碰撞過程時(shí)間極短且不計(jì)能量損失;已知物塊A的質(zhì)量m=1kg,木板B的質(zhì)量M=4kg,板長(zhǎng)L=6m,木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,試問:

(1)第一次碰撞后的瞬間A、B的速度大;

(2)在第一次碰撞后到第二次碰撞前的過程中,A距B下端的最大距離;

【答案】(1)A與B第一次碰后,A的速度大小為3.6m/s,B的速度大小為2.4m/s,(2)

【解析】

由機(jī)械能守恒求出A在碰撞前的速度;然后由機(jī)械能守恒與動(dòng)量守恒求出第一次碰撞后瞬間AB的速度;在第一次碰撞后到第二次碰撞前的過程中,當(dāng)二者的速度相等時(shí)距離最大,由牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及AB的最大距離;

解:(1)設(shè)小物塊AB發(fā)生彈性碰撞前的速度大小為v0

由機(jī)械能守恒定律:

代入數(shù)據(jù)得:

設(shè)AB發(fā)生彈性碰撞后的速度分別為v1v2,選取沿斜面向下的方向?yàn)檎较?/span>由碰撞過程動(dòng)量守恒和能量守恒可得:

解得:,

可見,AB第一次碰后,A的速度大小為3.6m/s,方向沿斜面向上,B的速度大小為2.4m/s,方向沿斜面向下

(2)AB第一次碰后,A沿板向上做勻減速運(yùn)動(dòng),B沿斜面向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)(因μ=0.6),AB第一次碰撞后到第二次碰撞前,AB下端有最大距離,即AB速度相等之時(shí),

此過程中,A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

AB下端有最大距離:

其中 ,

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上,運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神.為了探究上升過程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡(jiǎn)化.一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示.設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時(shí),試求

1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;

2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MNN點(diǎn)平滑相接,半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn),PON圓弧的中點(diǎn),一帶負(fù)電的小滑塊質(zhì)量m=0.01kg,電荷量q=104C與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點(diǎn)右側(cè)1.5mM點(diǎn)處,以某一初速度v0向左運(yùn)動(dòng),小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q,取g=10m/s2,求:

(1)滑塊在M點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)初速度v0;

(2)滑塊通過P點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在斜面上放兩個(gè)光滑球A和B,兩球的質(zhì)量均為m,它們的半徑分別是R和r,球A左側(cè)有一垂直于斜面的擋板,兩球沿斜面排列并處于靜止,以下說法正確的是(   )

A. 斜面傾角θ一定,R>r時(shí),R越大,r越小,B對(duì)斜面的壓力越小

B. 斜面傾角θ一定,R=r時(shí),兩球之間的彈力最小

C. 斜面傾角θ一定時(shí),A球?qū)醢宓膲毫σ欢?/span>

D. 半徑確定時(shí),隨著斜面傾角θ逐漸增大,A受到擋板作用力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊AB通過一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接,跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè),質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=1 kg。初始時(shí)A靜止于水平地面上,B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8 m(未觸及滑輪)然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直,A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng),之后B恰好可以和地面接觸。取g=10 m/s2。

(1)B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;

(2)A的最大速度v的大。

(3)初始時(shí)B離地面的高度H.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演時(shí),他先離開飛機(jī)先做自由落體運(yùn)動(dòng),下落速度達(dá)到50m/s后打開降落傘,傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以5m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)下降,距地面10m時(shí)速度減至5m/s,最后以此速度勻速直線運(yùn)動(dòng)著地。g10m/s2,求:

(1)運(yùn)動(dòng)員自由下落的時(shí)間t1;

(2)運(yùn)動(dòng)員跳傘時(shí)在空中的總時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電粒子質(zhì)量為m=20×1011kg、電荷量為q=+10×105C,從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后,垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從虛線MN的某點(diǎn)b(圖中未畫出)離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角.已知PQ、MN間距為20cm,帶電粒子的重力忽略不計(jì).求:

1)帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1

2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小

3ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一邊長(zhǎng)為L的正方形abcd,Pbc的中點(diǎn)。若正方形區(qū)域內(nèi)只存在由d指向a的勻強(qiáng)電場(chǎng),則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)恰好從P點(diǎn)射出。若該區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的同種帶電粒子恰好從c點(diǎn)射出。由此可知

A. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

B. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

C. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小等于在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小

D. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中為一理想變壓器,其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連:P為滑動(dòng)頭,F(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始,沿副線圈勻速上滑,直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止。用表示流過原線圈的電流,表示流過燈泡的電流,表示燈泡兩端的電壓,表示燈泡消耗的電功率(這里的電流、電壓均指有效值:電功率指平均值)。下列4個(gè)圖中,能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢(shì)的是

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