(16分)如圖所示,輕桿兩端分別系著質(zhì)量為的圓環(huán)A和質(zhì)量為的小球B,輕桿與A的連接處有光滑鉸鏈,輕桿可以繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A套在光滑的水平固定橫桿上,A、B靜止不動(dòng)時(shí)B球恰好與光滑地面接觸,在B的左側(cè)是半徑為m的1/4圓弧。質(zhì)量為的小球C以的速度向左與B球發(fā)生正碰。已知碰后C小球恰好能做平拋運(yùn)動(dòng),小球B在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好能與橫桿接觸。重力加速度取,則:

(1)碰后C球平拋的水平位移 (2)碰后瞬間B球的速度  (3)A、B間輕桿的長(zhǎng)度

(1) (2) (3)

解析試題分析: (1)碰后C球恰好能做平拋運(yùn)動(dòng),則C球在圓弧頂端,由牛頓第二定律: 
水平方向:
豎直方向: 
解得: 
(2)碰撞過(guò)程中,B球和C球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒:
解得: 
(3)碰后當(dāng)B球恰好與橫桿接觸時(shí),二者具有相同的水平速度v
水平方向動(dòng)量守恒  
系統(tǒng)機(jī)械能守恒 
解得:
考點(diǎn):本題考查了牛頓第二定律、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質(zhì)量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上,并且與框架的兩個(gè)邊垂直。整個(gè)裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。電路中除外,其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求:

① ab速度是5m/s時(shí),棒的加速度是多大?
② 當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度后,撤去外力F此后感應(yīng)電流還能產(chǎn)生多少熱量?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m=0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C,然后落至水平軌道上的D點(diǎn).取g=10m/s2.試求:

(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大;
(2)D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB
(3)帶電體在從P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過(guò)程中的最大動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以的速度水平飛出().求:

(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大。
(3)小滑塊著地時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(11分)摩擦系數(shù)μ=0.2的水平地面AB長(zhǎng)75m,和光滑斜面在B點(diǎn)用一小段光滑圓弧相連,斜面和水平地面的夾角為30O且無(wú)限長(zhǎng),一質(zhì)量為m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度vo=20m/s的速度向右滑動(dòng),求物體從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小和時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)某同學(xué)玩“彈珠游戲”裝置如圖所示,S形管道BC由兩個(gè)半徑為R的1/4圓形管道拼接而成,管道內(nèi)直徑略大于小球直徑,且遠(yuǎn)小于R,忽略一切摩擦,用質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s到A位置,由靜止釋放,小球到達(dá)管道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)管道恰好無(wú)作用力,求:(    )

⑴小球到達(dá)最高點(diǎn)C的速度大小;
⑵若改用同樣大小質(zhì)量為2m的小球做游戲,其它條件不變,求小球能到達(dá)的最大高度;
⑶若改用同樣大小質(zhì)量為m/4的小球做游戲,其它條件不變,求小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在鐵板中心的正上方有一個(gè)質(zhì)量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h(yuǎn)=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開(kāi),兩者一起開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。木塊撞到鐵板上以后,共同下降了l1=2.0cm時(shí)刻,它們的共同速度第一次達(dá)到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零。空氣阻力忽略不計(jì),重力加速度取g=10m/s2。求:

⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度,用k表示.求本題中彈簧的勁度k;
⑵ 從木塊和鐵板共同開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)到它們的共同速度第一次減小到零的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加了多少?
⑶在振動(dòng)過(guò)程中,鐵板對(duì)木塊的彈力的最小值N是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,AB為傾角θ=37°的斜面軌道,軌道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP為圓心角等于143°,半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道,兩軌道相切于B點(diǎn),P、0兩點(diǎn)在同一豎直線上,輕彈簧一端固定在A點(diǎn),另一自由端在斜面上C點(diǎn)處,現(xiàn)有一質(zhì)量m = 2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后(不栓接)釋放,物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為(式中x單位是m , t單位是s),假設(shè)物塊笫一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn),(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),g取1Om/s2。

試求:(1) 若CD=1m,試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧對(duì)物塊所做的功;
(2) B、C兩點(diǎn)間的距離x
(3) 若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板,小物塊與擋板碰撞時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損失,小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能,試通過(guò)計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否會(huì)脫離軌道?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著射線放射P,已知射線實(shí)質(zhì)為 高速電子流,放射放出的電子速度v0=1.0×107m/s.足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置,相距d =2.0×m,其間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2.5×104N/C.已知電子電量e=1.6×10-19C,電子質(zhì)量取m=9.0×10-31kg.求:

(1)電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能;
(2)熒光屏上的發(fā)光面積.

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