【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的小車,由水平部分AB和半圓弧軌道BCD部分平滑連接而成,一質(zhì)量m=1kg的可視為質(zhì)點的物塊Q以初速度v0=10m/s從左側(cè)滑上小車。,已知AB長為L=10m,小車的質(zhì)量為M=3kg.取重力加速度g=10m/s2

1)若水平部分AB是粗糙的,而半圓弧BCD部分是光滑的,物塊Q滑到C點返回恰好停止在AB的中點,求物塊Q與水平部分AB間的動摩擦因數(shù)μ和半圓弧BCD的半徑R1。

2)若小車上表面AB和半圓弧軌道BCD面均光滑,半圓弧軌道BCD的半徑為R2=1.2m,物塊Q可以從半圓弧軌道BCD的最高點D飛出,求其再次落回小車時,落點與B點的距離S為多少?(結(jié)果可用根號表示)

【答案】10.25;1.25m2

【解析】

(1)物塊Q從開始運動到與小車相對靜止過程,共同速度為v,系統(tǒng)水平方向動量守恒,規(guī)定向右為正方向,有:mv0=(m+M)v,

代入數(shù)據(jù)解得:v =2.5m/s

系統(tǒng)能量守恒:

代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.25

QC點與車共速時,系統(tǒng)能量守恒,有:

代入數(shù)據(jù)解得:R1=1.25m

(3)設(shè)Q通過D點時,Q與小車的速度分別為v1v2系統(tǒng)水平方向動量守恒,全過程能量守恒,規(guī)定向右為正方向,

mv0=mv1+Mv2

解得:v1=-2m/s,v2=4m/s v1=7m/sv2=1m/s(舍)

物塊Q通過D點時相對小車的速度為:v′=v2-v16m/s,

物塊Q再次落回小車時與物塊的距離為:

代入數(shù)據(jù)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】質(zhì)量m=200kg的小型電動汽車在平直的公路上由靜止啟動,圖象甲表示汽車運動的速度與時間的關(guān)系,圖象乙表示汽車牽引力的功率與時間的關(guān)系。設(shè)汽車在運動過程中阻力不變,在18s末汽車的速度恰好達到最大.則下列說法正確的是( )

A. 汽車受到的阻力200N

B. 汽車的最大牽引力為700N

C. 汽車在做變加速運動過程中的位移大小為90m

D. 8s~18s過程中汽車牽引力做的功為7×104 J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在光滑的水平面上靜止著足夠長、質(zhì)量為3m的木板,木板上依次排放質(zhì)量均為m的木塊1、2、3,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為現(xiàn)同時給木塊1、2、3水平向右的初速度、、,最后所有的木塊與木板相對靜止。已知重力加速度為g,求

求所有木塊都相對靜止時的速度;

木塊3從開始運動到與木板相對靜止時位移的大;

木塊2在整個運動過程中的最小速度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北京時間 6 23 日凌晨,2018 年國際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站如期舉行。如圖所示,蘇炳添在 百米大戰(zhàn)中,以 9.91s 獲得冠軍,再次平了亞洲記錄,成為當(dāng)之無愧的亞洲第一飛人。據(jù)悉 蘇炳添的起跑反應(yīng)時間是 0.138s,也是所有選手中最快的一個。下列說法正確的是

A. 蘇炳添的起跑反應(yīng)時間 0.138s,指的是時刻

B. 在研究蘇炳添的起跑技術(shù)動作時可以將他看作質(zhì)點

C. 蘇炳添這次比賽的平均速度大小約為 10.09 m/s

D. 以其他運動員為參照物,蘇炳添總是靜止的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的u-t圖像。原、副線圈匝數(shù)比n1n2=101,串聯(lián)在原線圈電路中交流電流表的示數(shù)為1A,則 ( )

A. 變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為230V

B. 變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為

C. 變壓器輸出端交變電流的頻率為50Hz

D. 變壓器的輸出功率為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)邊長為a的正方形ABCD是磁場的分界線,在正方形的四周及正方形區(qū)域內(nèi)存在方向相反、磁感應(yīng)強度大小均為B的與豎直平面垂直的勻強磁場,M、N分別是邊AD、BC的中點.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M點沿MN方向射出,帶電粒子的重力不計.

(1)若在正方形區(qū)域內(nèi)加一與磁場方向垂直的勻強電場,恰使以初速度v0射出的帶電粒子沿MN直線運動到N點,求所加場的電場強度的大小和方向.

(2)為使帶電粒子從M點射出后,在正方形區(qū)域內(nèi)運動到達B點,則初速度v1應(yīng)滿足什么條件?

(3)試求帶電粒子從M點到達N點所用時間的最小值,并求出此條件下粒子第一次回到M點的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細繩一端固定在A點,跨過與A等高的光滑定滑輪B后在另一端懸掛一個沙桶Q。現(xiàn)有另一個沙桶P通過光滑掛鉤掛在AB之間,穩(wěn)定后掛鉤下降至C點,∠ACB=120°,下列說法正確的是

A. 若只增加Q桶的沙子,再次平衡后C點位置不變

B. 若只增加P桶的沙子,再次平衡后C點位置不變

C. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,再次平衡后C點位置不變

D. 若在兩桶內(nèi)增加相同質(zhì)量的沙子,再次平衡后沙桶Q位置上升

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,正方形區(qū)域ABCD中有垂直于紙面向里的勻強磁場,MN分別為AB、AD邊的中點,一帶正電的粒子(不計重力)以某一速度從M點平行于AD邊垂直磁場方向射入,并恰好從A點射出,F(xiàn)僅將磁場的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)樵瓉淼?/span>,下列判斷正確的是

A. 粒子將從D點射出磁場

B. 粒子在磁場中運動的時間將變?yōu)樵瓉淼?/span>2

C. 磁場的磁感應(yīng)強度變化前后,粒子在磁場中運動過程的動量變化大小之比為1

D. 若其他條件不變,繼續(xù)減小磁場的磁感應(yīng)強度,粒子可能從C點射出

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的矩形區(qū)域的坐標(biāo)原點處有一個帶電微粒源,微粒發(fā)射方向均在平面內(nèi)。微粒質(zhì)量均為,帶正電荷量均為,重力加速度大小為(解題過程中可能用到、).

(1)若整個矩形區(qū)域內(nèi)存在與軸方向平行的勻強電場,從點處射入一初速度沿軸正方向的微粒,發(fā)現(xiàn)其從坐標(biāo)(,)處垂直于軸方向射出矩形區(qū)域,求此微粒的初速度大小以及電場強度的大小E;

(2)將電場方向改為豎直向上,再在整個矩形區(qū)域內(nèi)加上垂直于平面向里的有界勻強磁場。微粒源從點處發(fā)射的微粒速度大小不等于)均相等,速度大小介于之間,入射方向在軸和軸所夾的90°角范圍內(nèi)連續(xù)均勻分布,F(xiàn)測得在矩形區(qū)域內(nèi)運動時間最長的微粒在進出該區(qū)域時速度方向改變了90°.請你分析說明微粒的運動特點并求入射微粒的速度大小.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案