如圖所示,一水平直軌道CF與半徑為R的半圓軌道ABC在C點平滑連接,AC在豎直方向,B點與圓心等高。一輕彈簧左端固定在F處,右端與一個可視為質點的質量為的小鐵塊甲相連。開始時,彈簧為原長,甲靜止于D點。現(xiàn)將另一與甲完全相同的小鐵塊乙從圓軌道上B點由靜止釋放,到達D點與甲碰撞,并立即一起向左運動但不粘連,它們到達E點后再返回,結果乙恰回到C點。已知CD長為L1,DE長為L2,EC段均勻粗糙,ABC段和EF段均光滑,彈簧始終處于彈性限度內。
(1)求直軌道EC段與物塊間動摩擦因素.
(2)要使乙返回時能通過最高點A,可在乙由C向D運動過程中過C點時,對乙
加一水平向左恒力,至D點與甲碰撞前瞬間撤去此恒力,則該恒力至少多大?
(1)設乙與甲碰前瞬間速度為,碰后瞬間速度為,甲乙一起返回到D時速度為.
乙從B到D有              ①-------(2分)
碰撞過程由動量守恒得              ②-------(2分)
甲乙從D到E再回到D有  ③--(3分)
乙從D到C 有                  ④-------(3分)
聯(lián)立解得
(2)設對乙加的最小恒力為F
從B到D有                 ⑤-------(2分)
碰撞過程由動量守恒得                        ⑥---(1分)
甲乙從D到E再回到D有   ⑦-(1分)
乙從D到A有      ⑧-------(2分)
在A點有                                  ⑨-------(2分)
聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨解得                  --------------------(2分)
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列幾種現(xiàn)象中,動量不守恒的是
A.在光滑水平面上兩球發(fā)生碰撞
B.車原來靜止在光滑的水平面上,車上的人從車頭走到車尾
C.水平放置的彈簧一端固定,另一端與置于光滑水平面的物體相連,伸長的彈簧拉物體運動
D.火箭的反沖運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為m的人隨平板車以速度v在平直軌道上勻速前進,若不考慮摩擦阻力,當此人相對于車豎直跳起至落回到平板車的過程中,平板車的速度將〔      〕
A.保持不變B.變大C.變小D.先變大后變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,A是置于光滑水平面上的表面絕緣、質量m1="1" kg的小車,小車的左端放置有一個可視為質點的、質量m2=2 kg、電荷量q=+1×10-4 C的小物塊B,距小車右端s=2 m處有一豎直的墻壁。小車所在空間有一個可以通過開關控制其有、無的水平向右的勻強電場,電場強度的大小為E=3×104N/C。若小車A和小物塊B一起由靜止開始運動,且在小車與墻壁碰撞的瞬間撤去電場;碰撞時間忽略不計,碰撞過程無機械能的損失;小物塊B始終未到達小車A的右端,它們之問的動摩擦因數(shù)=0.2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。小車不帶電,g取10 m/s2。求:
(1)有電場作用時小車A所受的摩擦力大小和方向?
(2)小車A第一次與墻壁相碰后向左運動的最遠距離為多少?
(3)小車A第二次與墻壁相碰時的速度為多少?
(4)要使小物塊B最終不滑離小車A,小車的長度至少多長?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質量為M的小車左端放有質量為m的鐵塊且M>m,以共同速度v沿光滑水平面向豎直墻運動,車與墻碰撞的時間極短,不計動能損失。鐵塊與小車之間的動摩擦因數(shù)μ,車長為L,鐵塊不會到達車的右端,最終相對靜止。

①求小車與鐵塊的最終速度;
②求整個過程中摩擦生熱是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在光滑水平面上停有一輛質量為M的小車,車身長為l,一個質量為m的質點放在車的尾部。A與車之間的摩擦系數(shù)為m,現(xiàn)給質點A以水平速度v0向右運動,設A與小車的前后檔板碰撞中動能不損失。求:
① 質點A和小車相對靜止時,小車速度是多大?
② 質點A相對小車靜止前與小車前后檔板碰撞的總次數(shù)是多少?
(提示:每碰一次相對小車滑行L,碰n次,則相對車滑行nL)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一水平放置的圓環(huán)形剛性窄槽固定在桌面上,槽內嵌著三個大小相同的剛性小球,它們的質量分別為m1、m2、m3,且m2=m3= 2m1.小球與槽的兩壁剛好接觸且不計所有摩擦。起初三個小球處于如圖- 25所示的等間距的I、II、III三個位置,m2、m3靜止,m1以初速度沿槽運動,R為圓環(huán)內半徑與小球半徑之和。已知m1以v0與靜止的m2碰撞之后,m2的速度大小為2v0/3;m2與m3碰撞之后二者交換速度;m3與m1之間的碰撞為彈性碰撞:求此系統(tǒng)的運動周期T.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示在光滑水平面上有兩個小木塊A和B,其質量mA=1kg,mB=4kg,它們中間用一根輕彈簧相連。一顆水平飛行的子彈質量為m=50g,v0=500m/s的速度在極短的時間內射穿兩木塊,一直射穿A木塊后子彈的速度變?yōu)樵瓉淼?/5,且子彈穿A木塊損失的動能是射穿B木塊損失的動能的2倍。求:
(1)射穿A木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(2)系統(tǒng)在運動過程中彈簧的最大彈性勢能;
(3)彈簧再次恢復原長時木塊A、B的速度的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為M的小車中掛有一個單擺,擺球的質量為M0,小車和單擺以恒定的速度V0沿水平地面運動,與位于正對面的質量為M1的靜止木塊發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,在此過程中,下列哪些說法是可能發(fā)生的( )
A.小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別為V1、V2和V3,且滿足:
(M+M0)V0=MV1+M1V2+M0V3;
B.擺球的速度不變,小車和木塊的速度為V1、V2,且滿足:MV0=MV1+M1V2;
C.擺球的速度不變,小車和木塊的速度都為V,且滿足:MV0=(M+M1)V;
D.小車和擺球的速度都變?yōu)閂1,木塊的速度變?yōu)閂2,且滿足:(M+M0)V0=(M+M0)V1+M1V2

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