（16分）有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度系數(shù)為的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料─—ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。起初，滑塊靜止，ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量也為的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變。試求（忽略空氣阻力）：

（1）下落物體與滑塊碰撞前的瞬間物體的速度;
（2）下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
（3）滑塊下移距離d時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小。
（1）  （2）  （3）

試題分析：（1）設(shè)物體下落末速度為，由機(jī)械能守恒定律  ① （2分）
得：   （1分）
（2）設(shè)碰后共同速度為，由動(dòng)量守恒定律  ② （2分）
得：   （1分）
碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能 （無負(fù)號(hào)也可以） （3分）
（3）設(shè)加速度大小為，有  ③  （2分）  得：
設(shè)彈簧彈力為，ER流體對(duì)滑塊的阻力為，受力分析如圖所示

   ④  （2分）
   ⑤     （2分）
聯(lián)立③④⑤三式解得：  （1分）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

由于剎車，汽車以10m/s的初速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它在第1s內(nèi)的平均速度為9m/s，則汽車在第1s內(nèi)的加速度大小為______m/s2前6s位移是______m．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在南雅中學(xué)的第十一屆田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)中的壓軸競(jìng)技是4×100m的接力賽．如圖所示，甲、乙兩個(gè)同學(xué)在直跑道上練習(xí)4×100m接力，他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度．乙從靜止開始全力奔跑需跑出10m才能達(dá)到最大速度，這一過程可看作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在甲持棒以最大速度的80%向乙奔來，乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出．若要求乙接棒時(shí)奔跑達(dá)到最大速度的90%，則：
（1）乙在接力區(qū)須奔出多少距離？
（2）乙應(yīng)在距離甲多遠(yuǎn)時(shí)起跑？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(16分)自由式滑雪空中技巧是一項(xiàng)有極大觀賞性的運(yùn)動(dòng)，其場(chǎng)地由①出發(fā)區(qū)、②助滑坡、③過渡區(qū)(由兩段不同半徑的圓弧平滑相連，其中CDE孤的為半徑3m，DE孤的圓心角60º)、④ 跳臺(tái)(高度可選)組成。比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員由A點(diǎn)進(jìn)入助滑區(qū)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過渡區(qū)后沿跳臺(tái)的斜坡勻減速滑至跳臺(tái)F處飛出，運(yùn)動(dòng)員的空中動(dòng)作一般在54km/h到68km/h的速度下才能成功完成，不計(jì)摩擦和空氣阻力，取g=10m/s2，求:

(1) 某運(yùn)動(dòng)員選擇由A點(diǎn)無初速滑下，測(cè)得他在②、④兩段運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為t1:t2=3:1，，且已知，則運(yùn)動(dòng)員在這兩坡段運(yùn)動(dòng)平均速度之比及加速度之比各為多少？
(2) 另一質(zhì)量60kg的運(yùn)動(dòng)員，選擇高h(yuǎn) =" 4" m的跳臺(tái)，他要成功完成動(dòng)作，在過渡區(qū)最低點(diǎn)D處至少要承受多大的支持力。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）如圖，將質(zhì)量m=1kg的圓環(huán)套在固定的傾斜直桿上，桿的傾角為37°，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑．對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角為37°的拉力F=10N，使圓環(huán)由靜止開始沿桿加速度向上運(yùn)動(dòng)，已知環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．（g取10m/s2）求：

（1）F作用2s時(shí)圓環(huán)的速度是多大？
（2）2s后撤去力F，求圓環(huán)繼續(xù)沿桿上滑的最大距離是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（19分）如圖，足夠長(zhǎng)斜面傾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A點(diǎn)下方粗糙且。水平面上足夠長(zhǎng)OB段粗糙且μ2=0.5，B點(diǎn)右側(cè)水平面光滑。OB之間有與水平方向β（β已知）斜向右上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=×105V/m�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物體C、D質(zhì)量分別為mC=4kg，mD=1kg，D帶電q= +1×10-4C，用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑滑輪連在一起，分別放在斜面及水平面上的P和Q點(diǎn)由靜止釋放，B、Q間距離d=1m，A、P間距離為2d，細(xì)繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)。（sinβ=，cosβ=，g=10m/s2），求：

（1）物體C第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的重力的功率；
（2）物塊D運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能變化量的最大值；
（3）物體C第一次經(jīng)過A到第二次經(jīng)過A的時(shí)間t。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，在水平地面上有兩物塊甲和乙，它們的質(zhì)量分別為2m、m，甲與地面間無摩擦，乙與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)讓甲物體以速度v0向著靜止的乙運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，試求：

（i）甲與乙第一次碰撞過程中系統(tǒng)的最小動(dòng)能；
（ii）若甲在乙剛停下來時(shí)恰好與乙發(fā)生第二次碰撞，則在第一次碰撞中系統(tǒng)損失了多少機(jī)械能？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體, 當(dāng)經(jīng)過S位移的速度是v時(shí), 那么經(jīng)過位移為2S時(shí)的速度是(    )
A．B．2v
C．D．4v

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一輛以12m/s的速度沿平直公路行駛的汽車，因發(fā)現(xiàn)前方有險(xiǎn)情而緊急剎車，剎車后獲得大小為a＝4m/s2的加速度，汽車剎車后5s內(nèi)行駛的距離為
A．12mB．14m　C．18m　D．10m

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同步練習(xí)冊(cè)答案