【題目】如圖所示,固定的光滑圓弧面與質(zhì)量為6kg的小車C的上表面平滑相接,在圓弧面上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的滑塊A , 在小車C的左端有一個(gè)質(zhì)量為2kg的滑塊B , 滑塊A與B均可看做質(zhì)點(diǎn).現(xiàn)使滑塊A從距小車的上表面高h=1.25m處由靜止下滑,與B彈性碰撞后瞬間粘合在一起共同運(yùn)動,最終沒有從小車C上滑出.已知滑塊A、B與小車C的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,小車C與水平地面的摩擦忽略不計(jì),取g=10m/s2 . 求:
(1)滑塊A與B彈性碰撞后瞬間的共同速度的大。
(2)小車C上表面的最短長度.
【答案】
(1)
滑塊A下滑過程機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
mAgh= mAv12,
代入數(shù)據(jù)解得:v1=5m/s,
A、B碰過程系統(tǒng)動量守恒,以A的初速度方向?yàn)檎较,由動量守恒定律得?/span>
mAv1=(mA+mB)v2,
代入數(shù)據(jù)解得:v2=2.5m/s
(2)
A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒,以A的初速度方向?yàn)檎较,由動量守恒定律得?/span>
(mA+mB)v2=(mA+mB+mC)v3,
代入數(shù)據(jù)解得:v3=1m/s;
由能量守恒定律得:μ(mA+mB)gL= (mA+mB)v22﹣ (mA+mB+mC)v32,
代入數(shù)據(jù)解得:L=0.375m
【解析】(1)根據(jù)機(jī)械能守恒求解塊A滑到圓弧末端時(shí)的速度大小,由動量守恒定律求解滑塊A與B彈性碰撞后瞬間的共同速度的大小;(3)根據(jù)系統(tǒng)的能量守恒求解小車C上表面的最短長度.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識,掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷,以及對動量守恒定律的理解,了解動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的,如圖所示,已知內(nèi)外軌道平面對水平面傾角為θ,彎道處的圓弧半徑為R,在轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度為下列情況時(shí),正確的是( )
A.
火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)不擠壓軌道
B.
火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)擠壓內(nèi)軌道
C.
火車在轉(zhuǎn)彎時(shí)擠壓外軌道
D.無論速度為多少,火車都將擠壓內(nèi)軌道
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在物理學(xué)史上,正確認(rèn)識力和運(yùn)動的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”這個(gè)觀點(diǎn)的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是( )
A.亞里士多德 伽利略B.伽利略 牛頓
C.伽利略 笛卡爾D.亞里士多德 牛頓
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,可以探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律,也可以根據(jù)相關(guān)知識測出物塊與桌面的滑動摩擦力.物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動,重物落地后,物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始,每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示.
(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 , 相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為 .
(2)通過分析紙帶數(shù)據(jù),計(jì)數(shù)點(diǎn)3對應(yīng)的速度大小為m/s,計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為m/s.(保留二位有效數(shù)字).
(3)物塊在減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=m/s2 . 若在實(shí)驗(yàn)過程中,電源頻率由50Hz變?yōu)?0Hz,但該同學(xué)并不知道,則加速度的計(jì)算結(jié)果比真實(shí)值 . (選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國“蛟龍?zhí)枴痹谀炒卧囼?yàn)時(shí),深潛器內(nèi)的顯示屏上顯示出了從水面開始下潛到最后返回水面的10min內(nèi)全過程的深度曲線甲和速度圖象乙,則下列說法中正確的是( )
A. 全過程中最大加速度是0.025m/s2
B. 潛水員感到超重發(fā)生在0~1 min和8~10min的時(shí)間段內(nèi)
C. 圖中代表本次下潛最大深度,應(yīng)為360m
D. 整個(gè)潛水器在8~10min時(shí)的時(shí)間段內(nèi)機(jī)械能守恒
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)起飛過程中最大加速度是a=5m/s2飛機(jī)速度要達(dá)到v0=60m/s才能起飛,航空母艦甲板長L=250m,為使飛機(jī)安全起飛,航空母艦應(yīng)以一定速度航行以保證起飛安全,求航空母艦的最小速度v是多少?(設(shè)飛機(jī)起飛對航空母艦的狀態(tài)沒有影響,飛機(jī)的運(yùn)動可以看作勻加速運(yùn)動)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】物理學(xué)的發(fā)展極大地豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識,推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步,關(guān)于物理學(xué)中運(yùn)動與力的發(fā)展過程和研究方法的認(rèn)識,下列說法中正確的是( )
A. 亞里士多德首先提出了慣性的概念
B. 伽利略對自由落體運(yùn)動研究方法的核心是:把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來,從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法
C. 牛頓三條運(yùn)動定律是研究動力學(xué)問題的基石,牛頓的三條運(yùn)動定律都能通過現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)手段直接驗(yàn)證
D. 力的單位“N”是基本單位,加速度的單位“”是導(dǎo)出單位
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為2014年索契冬奧會上中國女子冰壺隊(duì)員投擲冰壺的鏡頭.在某次投擲中,冰壺運(yùn)動一段時(shí)間后以0.4m/S的速度與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰,碰后對方的冰壺以0.3m/S的速度向前滑行.若兩冰壺質(zhì)量相等,規(guī)定向前運(yùn)動方向?yàn)檎较颍瑒t碰后中國隊(duì)冰壺獲得的速度為()
A.﹣0.1m/S
B.﹣0.7m/S
C.0.1m/S
D.0.7m/S
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【題目】一小球從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,在第15s內(nèi)的位移比前1s內(nèi)的位移多0.2m,則下列說法正確的是()
A. 小球加速度為0.2m/s2 B. 小球前15s內(nèi)的平均速度為0.2m/s
C. 小球第14s的初速度為2.8m/s D. 第15s內(nèi)的平均速度為0.2m/s
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