【題目】如圖所示,長木板AB和光滑四分之一圓弧軌道在B點(diǎn)平滑連接成一個(gè)整體,放置在光滑的水平面上,長木板和圓弧軌道的總質(zhì)量為M=3kg,一個(gè)質(zhì)量為m=0.98kg的物塊放在木板AB的中點(diǎn),一顆質(zhì)量為m0=20g的子彈以初速度v0=100m/s射入物塊并留在物塊中(子彈射入物塊時(shí)間極短,可忽略不計(jì)),木板的長度L=1m,重力加速度取g=10m/s2.

(1)要使物塊能滑上圓弧軌道,物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該滿足什么條件?

(2)若物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15,物塊從子彈擊中后到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),需要多長時(shí)間?

【答案】(1)小于0.3 (2)

【解析】(1)子彈射入物塊過程,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:m0v0=(m0+mv1

求得v1=2m/s

若物塊剛好滑到B點(diǎn)時(shí)與木板有共同速度,則:(m0+mv1=( m0+m +M) v2

求得v2=0.5m/s

根據(jù)功能關(guān)系:

求得:μ=0.3

因此,要使物塊能滑上圓弧軌道,物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)小于0.3

(2)設(shè)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),物塊和木板與圓弧軌道組成的整體各自的速度分別是va、vb,需要的時(shí)間為t.

對(duì)物塊,由動(dòng)量定理得:-μ(m+m0gt=m(m+m0) va-(m+m0) v1

對(duì)木板和圓弧軌道,由動(dòng)量定理得μ(m+m0gt=Mvb

物塊滑到B點(diǎn)時(shí),有

可解得,另一解不符合題意,舍去。

因木板和圓弧軌道在物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度為0.5m/s,

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】如圖所示,MNPQ為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),ACB為圓。粋(gè)質(zhì)量為m、電荷量為﹣q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道.不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是( )

A.小球一定能從B點(diǎn)離開軌道
B.小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.小球再次到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零
D.當(dāng)小球從B點(diǎn)離開時(shí),上升的高度一定等于H

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一個(gè)豎直固定放置的四分之一光滑圓弧軌道,軌道圓心O到地面的高度為h,小球從軌道最高點(diǎn)A由靜止開始沿著圓弧軌道滑下,從軌道最低點(diǎn)B離開軌道,然后做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平地面上的C點(diǎn),C點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離也等于h,則下列說法正確的是

A. 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)B時(shí),軌道對(duì)它的支持力等于重力的4

B. 小球在圓弧軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中,重力對(duì)小球的沖量在數(shù)值上大于圓弧的支持力對(duì)小球的沖量

C. 根據(jù)已知條件可以求出該四分之一圓弧軌道的軌道半徑為0.2h

D. 小球做平拋運(yùn)動(dòng)落到地面時(shí)的速度與水平方向夾角θ的正切值tanθ=0.5

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】x=5cm處有一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波,波長為λ=4cm,經(jīng)過一段時(shí)間x=1cm處的質(zhì)點(diǎn)C剛開始振動(dòng),振動(dòng)方向沿y軸正方向,將該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)t=0,經(jīng)0.3s時(shí)x=3cm處的質(zhì)點(diǎn)B第一次處在波峰,則下列正確說法正確的是_______(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.該簡諧波的波速大小為0.1m/s

B.t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)B振動(dòng)方向沿y軸正方向

C.t=0.3時(shí)x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)A位于平衡位置且運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方

D.t=0.4s時(shí)x=4cm處的質(zhì)點(diǎn)A的加速度最大且沿y軸正方向

E.t=0.5s時(shí)位于x=-3cm處的質(zhì)點(diǎn)D第一次處在波峰

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的消防隊(duì)員從一平臺(tái)上自由落下,下落3m后雙腳觸地,接著他用雙腿彎屈的方法緩沖,使自身重心又下降了06m,假設(shè)在著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力大小恒定,則消防隊(duì)員(g="10" m/s2)( )

A. 著地過程中處于失重狀態(tài)

B. 著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力等于6 mg

C. 在空中運(yùn)動(dòng)的加速度大于觸地后重心下降過程中的加速度

D. 在空中運(yùn)動(dòng)的平均速度小于觸地后重心下降過程中的平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中:

(1)所說的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果,是指下列說法中的________

A.彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧被拉長相同長度

B.兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)相對(duì)橡皮條保持相同的角度

C.橡皮條受拉力產(chǎn)生相同的形變

D.使橡皮條在某一方向上伸長到某一相同的長度

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示,如圖所示.圖上標(biāo)出了F1、F2F、F′四個(gè)力,其中________(填上述字母)不是由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)得的;比較力______________的大小和方向,若基本相同,則力的平行四邊形定則得到了驗(yàn)證.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某電場(chǎng)中x軸上電勢(shì)φx變化的圖象,一個(gè)帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用在x=0處由靜止釋放沿x軸正向運(yùn)動(dòng),且以一定的速度通過x=x2處,則下列說法正確的是

A. x1x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度均為零

B. x1x2之間的場(chǎng)強(qiáng)方向不變

C. 粒子從x=0x=x2過程中,電勢(shì)能先增大后減小

D. 粒子從x=0x=x2過程中,加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究物體的加速度與合外力的關(guān)系,具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A按圖示裝置安裝器材;

B調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車沿長木板向下運(yùn)動(dòng),且使小車上的擋光板通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等;

C取下細(xì)繩和砂桶,測(cè)量砂桶和砂子的總質(zhì)量m并記錄;

D把小車置于靠近滑輪的位置,由靜止釋放小車,記錄小車先后通過光電門1和光電門2時(shí)顯示的時(shí)間;

E重新掛上細(xì)繩和砂桶,改變砂桶中砂子的質(zhì)量,重復(fù)BD步驟。

(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d =_______cm

(2)下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是_______。

A砂桶和砂子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

B小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于砂桶和砂子的總質(zhì)量

C平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和砂桶

D平衡摩擦力時(shí)不需要取下細(xì)繩和砂桶

(3)若擋光片的寬度為d,光電門1、光電門2之間的距離為l,顯示的時(shí)間分別為t1、t2,則小車的加速度為______________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Qx軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向),PO的距離為35 cm,此距離介于一倍波長與二倍波長之間.已知波源自t=0時(shí)由平衡位置開始向上振動(dòng),周期T=1 s,振幅A=5 cm.當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí),波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過5 s,平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置.求:

P、Q間的距離;

t=0開始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源在振動(dòng)過程中通過的路程.

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