(16分)如圖所示,在傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)的固定斜面上,物體A和小車B正沿著斜面上滑,A的質(zhì)量為mA=0.50kg,B的質(zhì)量為mB=0.25kg,A始終受到沿斜面向上的恒力F的作用.當(dāng)A追上B時(shí),A的速度為vA=1.8m/s,方向沿斜面向上,B的速度恰好為零,A、B相碰,相互作用時(shí)間極短,相互作用力很大,碰撞后的瞬間,A的速度變?yōu)?i>v1=0.6m/s,方向沿斜面向上.再經(jīng)T=0.6s,A的速度大小變?yōu)?i>v2=1.8m/s,在這一段時(shí)間內(nèi)A、B沒(méi)有再次相碰.已知A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,B與斜面間的摩擦力不計(jì),已知:sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)A、B第一次碰撞后B的速度;方向沿斜面向上

(2)恒力F的大。

 

【答案】

(1)vB=2.4m/s,

(2)F=0.6N

【解析】(1)A、B碰撞過(guò)程中滿足動(dòng)量守恒,mAvA=mAv1+mBvB(2分)

vB=2.4m/s(2分)

方向沿斜面向上(1分)

(2)設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間T=0.60s,A的速度方向向上,此時(shí)A的位移m(1

分)

B的加速度aB=gsinθ=6m/s2(1分)

B的位移m(1分)

可見(jiàn)A、B將再次相碰,違反了題意,因此碰撞后A先做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后,

再做勻加速運(yùn)動(dòng).(1分)

對(duì)A列出牛頓第二定律:mAgsinθ+μmgcosθ-F=mAa1,(2分)

mAgsinθ-μmgcosθ-F=mAa2,(2分)

v1=a1t1,v2=a2(Tt1) (2分)

解得F=0.6N(1分)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,在傾角為θ=37°的斜面兩端,垂直于斜面方向固定兩個(gè)彈性板,兩板相距d=2m,質(zhì)量為m=10g,帶電量為q=+1×10-7C的物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,物體從斜面中點(diǎn)以大小為v0=10m/s的速度沿斜面開(kāi)始運(yùn)動(dòng).若物體與彈性板碰撞過(guò)程中機(jī)械能不損失,電量也不變,勻強(qiáng)電場(chǎng)(方向與斜面平行)的場(chǎng)強(qiáng)E=2×106N/C,求物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的總路程.(g取10m/s2  sin37°=0.6  cos37°=0.8)

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L4
.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動(dòng)能EK0從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),其中小滑塊第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2EK0,第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能恰好為零,已知靜電力常量為k.求:
(1)兩個(gè)帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)大小和方向;
(2)小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大。
(3)aO兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角為θ=37°的足夠長(zhǎng)的斜面上,有質(zhì)量為m1=2kg的長(zhǎng)木板.開(kāi)始時(shí),長(zhǎng)木板上有一質(zhì)量為m2=1kg的小鐵塊(視為質(zhì)點(diǎn))以相對(duì)地面的初速度v0=2m/s 從長(zhǎng)木板的中點(diǎn)沿長(zhǎng)木板向下滑動(dòng),同時(shí)長(zhǎng)木板在沿斜面向上的拉力作用下始終做速度為v=1m/s的勻速運(yùn)動(dòng),小鐵塊最終與長(zhǎng)木板一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng).已知小鐵塊與長(zhǎng)木板、長(zhǎng)木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.9,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
試求:
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