如圖所示,光滑的圓弧軌道ABEF,半徑AO、O′F均為R且水平。質(zhì)量為m、長度也為R的小車靜止在光滑水平面CD上,小車上表面與軌道AB、EF的末端BE相切。一質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)從軌道ABA點由靜止開始下滑,由末端B滑上小車,小車立即向右運動。當(dāng)小車右端與壁DE剛接觸時,物體m恰好滑動到小車右端且相對于小車靜止,同時小車與壁DE相碰后立即停止運動但不粘連,物體繼續(xù)運動滑上圓弧軌道EF,以后又滑下來沖上小車。求:

(1)水平面CD的長度;
(2)物體m滑上軌道EF的最高點相對于E點的高度h;
(3)當(dāng)物體再從軌道EF滑下并滑上小車后,小車立即向左運動。如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱,最后物體m停在小車上的Q點,則Q點距小車右端多遠?
(1)     (2)       (3)
(1)設(shè)物體從A滑至B點時速度為v0,根據(jù)機械能守恒,有
                                                                                                                 1分
設(shè)小車與壁DE剛接觸時物體及小車達到的共同速度為v1,根據(jù)動量守恒定律,有
mv0=2mv1                                                                                                                         1分
設(shè)二者之間摩擦力為f,則
對物體:                                                                         2分
對小車:                                                                                   2分
解得:                                                                                                          1分
(2)車與ED相碰后,物體以速度v1沖上EF,則
,解得:                                                                                  2分
(3)由第(1)問可求得:,                                       2分
物體從軌道EF滑下并再次滑上小車后,設(shè)它們再次達到共同速度為v2,物體相對車滑行距離s1,則mv1=2mv2                                      2分
,解得:                                                           2分
,說明在車與BC相碰之前,車與物體達到相對靜止,以后一起勻速運動直到小車與壁BC相碰。車停止后物體將做勻減速運動,設(shè)相對車滑行距離s2,則
,解得:                                                                                2分
所以物體最后距車右端                                                           2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,輕彈簧的一端固定,另一端與滑塊B相連,B靜止在水平面上的O點,此時彈簧處于原長。另一質(zhì)量與B相同的滑塊A從P點以初速度v0向B滑行,當(dāng)A滑過距離l時,與B相碰。碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運動。設(shè)滑塊A和B均可視為質(zhì)點,與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為μ。重力加速度為g。求:
(1)碰后瞬間,A、B共同的速度大。
(2)若A、B壓縮彈簧后恰能返回到O點并停止,求彈簧的最大壓縮量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平傳送帶在電動機的帶動下始終以速度v勻速運動。某時刻在傳送帶上A點處輕輕放上一個質(zhì)量為m的小物體,經(jīng)時間t小物體的速度與傳送帶相同,相對傳送帶的位移為大小為x,A點未到右端,在這段時間內(nèi)
A.小物體相對地面的位移大小為x
B.傳送帶上的A點對地的位移大小為x
C.由于物體與傳送帶相互作用產(chǎn)生的熱能為
D.由于物體與傳送帶相互作用電動機要多做的功為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,許多工廠的流水線上安裝有傳送帶用于傳送工件,以提高工作效率。傳送帶以恒定的速率v =" 2" m/s運送質(zhì)量為m = 0.5kg的工件,工件從A位置放到傳送帶上,它的初速度忽略不計。工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=/2,傳送帶與水平方向夾角是θ= 30o,傳送帶A、B間長度是l = 16m;每當(dāng)前一個工件在傳送帶上停止相對滑動時,后一個工件立即放到傳送帶上,取g = 10m/s2,求:
⑴工件放到傳送帶后經(jīng)多長時間停止相對滑動;
⑵在正常運行狀態(tài)下傳送帶上相鄰工件間的距離;
⑶在傳送帶上摩擦力對每個工件做的功;
⑷每個工件與傳送帶之間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能;
⑸傳送帶滿載工件比空載時增加多少功率?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖4所示,M為固定在桌面上的木塊,M上有一個圓弧的光滑軌道abcd,a為最高點,bd為其水平直徑,de面水平且有足夠的長度,將質(zhì)量為m的小球在d點的正上方高h處從靜止釋放,讓它自由下落到d點切入軌道內(nèi)運動,則(  )
A.在h為一定值的情況下,釋放后,小球的運動情況與其質(zhì)量的大小無關(guān)
B.只要改變h的大小,就能使小球通過a點后,既可以使小球落到軌道內(nèi),也可以使小球落到de面上
C.無論怎樣改變h的大小,都不能使小球通過a點后又落回到軌道內(nèi)
D.使小球通過a點后飛出de面之外(e的右邊)是可以通過改變h的大小來實現(xiàn)的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對于任何一個固定質(zhì)量的物體,下列說法正確的是(     )
A.物體的動量發(fā)生變化,其動能必變化B.物體的動量發(fā)生變化,其動能不一定變化
C.物體的動能發(fā)生變化,其動量不一定變化D.物體的動能發(fā)生變化,其動量必變化

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應(yīng)。已知氫原子能級圖如圖所示,氫原子質(zhì)量為。設(shè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級狀態(tài)。
①求氫原子由高能級向低能級躍遷時,可能發(fā)射出多少種不同頻率的光;
②若躍遷后光子沿某一方向飛出,且光子的動量可以用表示a為普朗克常量,v為光子頻率,c為真空中光速),求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖在光滑水平面上放一質(zhì)量為M的物體,M的左側(cè)是一個光滑的圓弧面,一質(zhì)量為m的小球以速度v0沖上M的光滑圓弧面,而未能越過,求:

①m能上升的最大高度;
②此過程中M對m做的功為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題



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