如圖所示,質(zhì)量m1=2.0kg的木板AB靜止在水平面上,木板的左側(cè)有一個(gè)固定的半徑R=0.60m的四分之一圓弧形軌道,軌道末端的切線水平,軌道與木板靠在一起,且末端高度與木板高度相同.現(xiàn)將質(zhì)量m2=1.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊C,從圓弧形軌道頂端由靜止釋放,小木塊C到達(dá)圓弧形軌道底端時(shí)的速度v0=3.0m/s.之后小木塊C滑上木板AB并帶動(dòng)木板AB運(yùn)動(dòng),當(dāng)小木塊C離開(kāi)木板AB右端B時(shí),木板AB的速度v1=0.5
m/s,在小木塊C在木板AB上滑行的過(guò)程中,小木塊C與木板AB總共損失的動(dòng)能△E=2.25J.小木塊C與木板AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.木板AB與地面間的摩擦及空氣阻力可忽略不計(jì).取g=10m/s2.求
(1)小木塊C運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道末端時(shí)所受支持力的大小;
(2)小木塊C在圓弧形軌道上下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功;
(3)小木塊C在木板AB上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小木塊C相對(duì)于地面的位移.
(1)小木塊通過(guò)圓弧形軌道末端時(shí),
由牛頓第二定律得:F-m2g=
m2
v20
R

解得小木塊受到的支持力:F=25N;
(2)小木塊在圓弧形軌道上下滑過(guò)程中,
由動(dòng)能定理得:m2gR-Wf=
1
2
m2v02-0,
解得克服摩擦力做的功Wf=1.5J;
(3)木塊C與木板AB間的摩擦力f=μm2g,
由動(dòng)能定理得:
對(duì)木板:fs1=
1
2
m1v12-0,
對(duì)小木塊:-fs2=
1
2
m2(v22-v02),
木塊與木板間的位移關(guān)系:s2=s1+L,
小木塊與木板總共損失的動(dòng)能△E=fL,
解得:s2=2.5m;
答:(1)小木塊C運(yùn)動(dòng)到圓弧形軌道末端時(shí)所受支持力大小為25N;
(2)小木塊C在圓弧形軌道上下滑過(guò)程中克服摩擦力所做的功為1.5J;
(3)小木塊C在木板AB上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小木塊C相對(duì)于地面的位移為2.5m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在光滑絕緣水平面上,不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn).帶正電的小球P1以速度v0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域.隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度為
2
3
v0.從碰撞時(shí)刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度為E0的勻強(qiáng)電場(chǎng),并且區(qū)域外始終不存在電場(chǎng).P1的質(zhì)量為m1,帶電量為q,P2的質(zhì)量為m2=5m1,A、O間距為L(zhǎng)0,O、B間距為L(zhǎng)=
4L0
3
,已知
qE0
m1
=
4v02
3L0

(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間.
(2)判斷兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為M的小車A左端固定一根輕彈簧,車靜止在光滑水平面上,一質(zhì)量為m的小物塊B從右端以速度v0沖上小車并壓縮彈簧,然后又被彈回,回到車右端時(shí)剛好與車保持相對(duì)靜止.求:
(1)這過(guò)程彈簧的最大彈性勢(shì)能EP為多少?
(2)全過(guò)程系統(tǒng)摩擦生熱Q多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體碰撞前后的位移-時(shí)間圖象如圖3所示,由圖有以下說(shuō)法:
①碰撞前兩物體動(dòng)量相同;
②質(zhì)量m1等于質(zhì)量m2;
③碰撞后兩物體一起作勻速直線運(yùn)動(dòng);
④碰撞前兩物體動(dòng)量大小相等、方向相反.
其中正確的有( 。
A.①B.②C.③D.④

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

[物理--選修3-5]
(1)下列說(shuō)法正確的是______
A.715N+11H→612C+24He是α衰變方程
B.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)源于輕核聚變
C.大量的處于n=5能級(jí)的氫原子只能夠發(fā)出6條譜線
D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)原子核是由中子和質(zhì)子組成的
(2)如圖所示,木板A質(zhì)量mA=1kg,足夠長(zhǎng)的木板B質(zhì)量mB=4kg,質(zhì)量為mC=2kg的木塊C置于木板B上,水平面光滑,B、C之間有摩擦.現(xiàn)使A以v0=12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng),與B碰撞后以4m/s速度彈回.求:
(1)B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大。
(2)C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大小.
(3)整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能的多少.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(1)圖1是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分.打點(diǎn)頻率為50Hz,圖中A、B、C、D、E、F…是按時(shí)間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)(每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出).用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2.40cm和0.84cm.
①那么小車的加速度大小是______m/s2,方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相______.
②若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz,但該同學(xué)并不知道,那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比______(選填:“偏大”、“偏小”或“不變”).
(2)用如圖2所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上,B球離地面高度為H;質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線拴好懸掛于O點(diǎn),當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí)O點(diǎn)到球心的距離為L(zhǎng),且細(xì)線與豎直線之間夾角為α,球A由靜止釋放,擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與球B發(fā)生正碰,碰撞后,A球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線與豎直線之間夾角為β,B球落到地面上,地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,用來(lái)記錄球B的落點(diǎn).
①用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示碰撞前后兩球A、B的動(dòng)量(設(shè)兩球A、B碰前的動(dòng)量分別為PA、PB,碰后動(dòng)量分別為PA'、PB'),則PA=______;PA'=______;PB=______;PB'=______.
②請(qǐng)你提供一條提高實(shí)驗(yàn)精度的建議:______.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,車廂長(zhǎng)度為L(zhǎng),質(zhì)量為M,靜止于光滑水平面上,車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),與車廂壁來(lái)回碰撞n次后,靜止在車廂中,此時(shí)車廂速度為:
A.0
B.v0,水平向右
C.mv0/(M+m),水平向右
D.mv0/(M-m),水平向右.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在高速公路上發(fā)生一起交通事故,一輛質(zhì)量為1.5t向南行駛的長(zhǎng)途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3t向北行駛的卡車,碰后兩車接在一起,并向南滑行一段距離后停止.根據(jù)測(cè)速儀測(cè)定,長(zhǎng)途客車碰前以20m/s的速度行駛,由此可判斷卡車碰前的行駛速率為( 。
A.小于10m/s
B.大于10m/s,而小于20m/s
C.大于20m/s,而小于30m/s
D.大于30m/s而小于40m/s

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,兩個(gè)帶有異種電荷的金屬球在絕緣光滑水平桌面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),若一球帶電為-q,另一球帶電為+2q,兩球相碰后又分離,則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.相碰前兩球的總動(dòng)量隨兩球的距離逐漸減小而增大
B.相碰分離后兩球的總動(dòng)量隨兩球的距離逐漸增大而減小
C.相碰分離后兩球的總動(dòng)量不等于相碰前兩球的總動(dòng)量,是因?yàn)閮汕蛳嗯銮白饔昧橐,而相碰后的作用力為斥?/td>
D.相碰分離后任一瞬時(shí)兩球的總動(dòng)量等于碰前的總動(dòng)量,因?yàn)閮汕蚪M成的系統(tǒng)合外力為零

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同步練習(xí)冊(cè)答案