【題目】如圖所示,半徑為R1=1.8m的四分之一光滑圓弧軌道與半徑為R2=0.5m的半圓光滑細(xì)圓管軌道平滑連接并固定在豎直平面內(nèi),光滑水平地面上緊靠管口有一長度為L=2.0m、質(zhì)量為M=1.5kg的木板,木板上表面正好與管口底部相切,處在同一水平線上,木板的左方有一足夠長的臺階,其高度正好與木板相同,F(xiàn)在讓質(zhì)量為m1=2kg的小物塊A從四分之一圓弧頂部由靜止釋放,然后與靜止于該圓弧底部質(zhì)量為m2=1kg的小物塊B發(fā)生碰撞,二者形成一個整體C不再分開,之后從半圓管軌道底部滑上木板,木板由靜止開始向左運(yùn)動.當(dāng)木板速度為v=2m/s時,與臺階碰撞立即被粘住(即速度變?yōu)榱悖?/span>.若重力加速度g10m/s2,小物塊碰撞前后均可視為質(zhì)點(diǎn),圓管粗細(xì)不計.

(1)求物塊AB碰撞過程中損失的機(jī)械能。

(2)求物塊C滑到半圓管底部時所受支持力大小.

(3)若物塊與木板及臺階表面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,求物塊C在臺階表面上能滑行的距離。

【答案】(1)12J (2)246N (3)4.8m

【解析】試題分析:(1)由機(jī)械能守恒定律可以求出A的速度,碰撞過程系統(tǒng)動量守恒,應(yīng)用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出損失的機(jī)械能。(2)應(yīng)用動能定理求出物塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度,然后應(yīng)用牛頓第二定律求出支持力。(3)應(yīng)用動量守恒定律與動能定理求出物塊在臺階上滑行的最大距離。

(1)設(shè)小物塊A滑到底部時的速度為,由機(jī)械能守恒得:

A、B碰撞滿足動量守恒定律,則有:

設(shè)碰撞過程中損失的機(jī)械能為,則

解得:

(2)設(shè)小物塊C在半圓管底部的速度為,由機(jī)械能守恒定律得:

物塊C在半圓管底部時由牛頓第二運(yùn)動定律得

解得

(3)設(shè)物塊C滑上木板后,當(dāng)木板速度為時其速度為

由動量守恒定律得:

設(shè)物塊C從滑上木板直到木板被粘住,相對木板運(yùn)動的位移為

由能量守恒定律得:

此時物塊C到木板左端的距離為

設(shè)物塊C能在臺階上運(yùn)動的距離為,由動能定理得

聯(lián)立以上方程可解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路做“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)備有以下器材:

A.干電池1節(jié)

B.滑動變阻器(0~50 Ω)

C.電壓表(0~3 V)

D.電壓表(0~15 V)

E.電流表(0~0.6 A)

F.電流表(0~3 A)

(1)其中電壓表應(yīng)選________,電流表應(yīng)選________;(填字母)

(2)該同學(xué)測量時記錄了5組數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)填入以下表格中請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)系中畫出U-I圖線,根據(jù)圖線求出電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω;

次數(shù)

1

2

3

4

5

I/A

0.15

0.25

0.36

0.45

0.56

U/V

1.40

1.35

1.30

1.25

1.20

(3)該同學(xué)對以上實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差和導(dǎo)致的結(jié)果進(jìn)行了分析,其中正確的是______.(填字母)

A.主要是由電流表的分壓引起的

B.主要是由電壓表的分流引起的

C.內(nèi)阻測量值大于真實(shí)值

D.電動勢測量值小于真實(shí)值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于振動和波動,下列說法正確的是_________。(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.單擺做簡諧運(yùn)動的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)

B.部隊過橋不能齊步走而要便步走,是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象

C.在波的干涉中,振動加強(qiáng)的點(diǎn)位移不一定始終最大

D.各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象

E.我們在地球上接收到來自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長變長,可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的上端固定在傾角為30°的光滑斜面頂部,下端栓接小物塊A,A通過一段細(xì)線與小物塊B相連,系統(tǒng)靜止時B恰位于斜面的中點(diǎn)。將細(xì)線燒斷,發(fā)現(xiàn)當(dāng)B運(yùn)動到斜面底端時,A剛好第三次到達(dá)最高點(diǎn)。已知B的質(zhì)量m=2kg,彈簧的勁度系數(shù)k=l00Nm,斜面長為L=5m,且始終保持靜止?fàn)顟B(tài),重力加速度g=l0m/s2

(i)試證明小物塊A做簡諧運(yùn)動;

(ii)求小物塊A振動的振幅和周期。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的敘述,正確的是________

A.晶體一定具有規(guī)則形狀,且有各向異性的特征

B.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性

C.雨天打傘時,雨水沒有透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面張力作用的結(jié)果

D.氣體分子總數(shù)不變時,溫度升高,氣體分子的平均動能增大,氣體壓強(qiáng)必然增大

E.NA表示阿伏加德羅常數(shù),M表示銅的摩爾質(zhì)量,ρ表示實(shí)心銅塊的密度,那么銅塊中一個銅原子所占空間的體積可表示為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,面積為S、匝數(shù)為N的矩形線框在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,通過滑環(huán)向理想變壓器供電,燈泡L1、L2、L3均正常發(fā)光。已知L1、L2、L3的額定功率均為P,額定電流均為I,線框及導(dǎo)線電阻不計,則

A. 理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2:1

B. 圖示位置時穿過線框的磁通量變化率為零

C. 線框轉(zhuǎn)動的角速度為

D. 若燈L1燒斷,燈泡L3變暗

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)小明同學(xué)分別將黑箱接線柱AB、BC、CD接入甲電路中,閉合開關(guān)S,計算機(jī)顯示出電流傳感器的輸出電流隨時間變化的圖像分別如a、b、c所示,則__________(選填:AB、BC、CD)間接入的是定值電阻。

(2)小聰同學(xué)為了進(jìn)一步精確測量黑箱內(nèi)定值電阻的阻值,設(shè)計了如圖丙所示的電路,其中:

A是電流表(量程為0.20mA,內(nèi)阻約為100Ω)

R是電阻箱(阻值范圍0~999.9Ω)

R1是滑動變阻器

R2是保護(hù)電阻

E是直流電源(電動勢4V,內(nèi)阻不計)

單刀單擲開關(guān)2

導(dǎo)線若干

①調(diào)節(jié)電阻箱,使電阻箱接入電路中的阻值為90.7Ω,只閉合S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表讀數(shù)為0.15mA;然后保持滑動變阻器的滑片位置不動,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電阻箱的阻值為186.3Ω時,電流表的讀數(shù)仍為0.15mA,則黑箱內(nèi)定值電阻的阻值為____________Ω。

②上述實(shí)驗(yàn)中,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,都要保證電路安全,則在下面提供的四個電阻中,保護(hù)電阻R應(yīng)選用____________ (選填答案編號)

A. 200kΩ B. 20kΩ C.10kΩ D.20Ω

③下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用,既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求,又要調(diào)整方便,滑動變阻器是最佳選擇____________ (選填答案編號)。

A.1kΩ B. 5kΩ C.10kΩ D.35kΩ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】隨著嫦娥奔月夢想的實(shí)現(xiàn),我國不斷刷新深空探測的中國高度。嫦娥衛(wèi)星整個飛行過程可分為三個軌道段:繞地飛行調(diào)相軌道段、地月轉(zhuǎn)移軌道段、繞月飛行軌道段。我們用圖所示的模型來簡化描繪嫦娥衛(wèi)星飛行過程,假設(shè)調(diào)相軌道和繞月軌道的半長軸分別為a、b,公轉(zhuǎn)周期分別為T1、T2。關(guān)于嫦娥衛(wèi)星飛行過程,下列說法正確的是(

A. 嫦娥衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行的速度應(yīng)不小于11.2km/s

B.

C. 從調(diào)相軌道切入到地月轉(zhuǎn)移軌道時,衛(wèi)星在P點(diǎn)必須加速

D. 從地月轉(zhuǎn)移軌道切入到繞月軌道時,衛(wèi)星在Q點(diǎn)必須加速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】細(xì)繩拴一個質(zhì)量為m的小球,小球用固定在墻上的水平彈簧支撐,小球與彈簧不粘連.平衡時細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°,如圖所示,以下說法正確的是(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)( )

A. 小球靜止時彈簧的彈力大小為

B. 小球靜止時細(xì)繩的拉力大小為

C. 細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度為

D. 細(xì)線燒斷后小球做平拋運(yùn)動

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同步練習(xí)冊答案