【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道MN的半徑為R,MP為粗糙水平面兩個小物塊A、B可視為質(zhì)點,在半圓形軌道圓心O的正下方M處,處于靜止?fàn)顟B(tài)。若A、B之間夾有少量炸藥,炸藥爆炸后,A恰能經(jīng)過半圓形軌道的最高點N,B到達的最遠位置恰好是A在水平面上的落點已知粗糙水平面與B之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8,求

(1)B到達的最遠位置離M點的距離;

(2)極短爆炸過程中,A受到爆炸力的沖量大;

(3)AB的質(zhì)量之比。

【答案】(1)2R(2)

【解析】試題分析:A恰好到達軌道最高點,重力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出A到達最高點時的速度,結(jié)合平拋運動規(guī)律可以求出B到達的最遠位置離M點的距離;根據(jù)動量定理可求出A受到爆炸力的沖量大小;爆炸過程中,A、B系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律、機械能守恒定律、動能定理可以求出A、B的質(zhì)量之比。

(1)A恰能經(jīng)過半圓形軌道的最高點,由牛頓第二定律得:

解得:

A做平拋運動,由平拋運動規(guī)律:

水平方向:

聯(lián)立可得B到達的最遠位置離M點的距離即為:x=2R

(2)A上升到N的過程,由機械能守恒定律

解得:

根據(jù)動量定理可得:

(3)對B,由動能定理:

炸藥爆炸過程由動量守恒定律:

聯(lián)立以上可得:

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖是一水平彈簧振子做簡諧振動的振動圖像(x-t圖),由圖可推斷,振動系統(tǒng)( )

A.t1t2時刻有相等的動能和相同的動量

B.t3t4時刻有相等的勢能和相同的動量

C.t4t6時刻有相同的位移和速度

D.t1t6時刻有相同的速度和加速度

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【題目】如圖所示,長為2L=20cm內(nèi)壁光滑的氣缸放在水平面上,氣缸和活塞氣密性良好且絕熱,活塞的橫截面積為s=10cm2,活塞與墻壁之間連接一根勁度系數(shù)為k= 50N/m的輕彈簧。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為=27℃時,活塞恰好位于氣缸的中央位置,且輕彈簧處于原長狀態(tài)。已知氣缸與活塞的總質(zhì)量為M=4kg,氣缸與水平面間的動摩擦因數(shù)為,大氣壓強為, 力加速度為g=10m/s2,F(xiàn)用電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱,當(dāng)活塞移到氣缸最右端時,缸內(nèi)氣溫是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細管的內(nèi)徑大得多),在圓管內(nèi)的最低點有一個直徑略小于細管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強度大小未知(不為零),方向垂直于球形細圓管所在平面且向里的勻強磁場.某時刻,給小球一方向水平向右,大小為的初速度,則以下判斷正確的是(

A. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,獲得初速度后的瞬間,小球在最低點一定受到管壁的彈力作用

B. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球在最高點一定受到管壁的彈力作用

C. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球到達最高點時的速度大小都相同

D. 小球從環(huán)形細圓管的最低點運動到所能到達的最高點的過程中,機械能不守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】本題中用大寫字母代表原子核E經(jīng)α衰變成為F, 再經(jīng)β衰變成為G,再經(jīng)α衰變成為H.上述系列衰變可記為下式: ,另一系列衰變?nèi)缦拢?/span> ,已知PF的同位素,則

A. QG的同位素,R H的同位素 B. RE的同位素,SF的同位素

C. RG的同位素,SH的同位素 D. QE的同位素,RF的同位素

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上以速度v0向右勻速運動,一質(zhì)量為m的小球(mM)從高h處自由下落,與小車碰撞后,反彈上升的最大高度仍為h。設(shè)球與車之間的動摩擦因數(shù)為μ,則小球彈起后的水平速度為(  )

A. v0 B. 0 C. D. v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的固定平行粗糙金屬雙軌MN、PQ相距d0.5m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角α30°,處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小B0.5T的勻強磁場中。長也為d的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌MN、PQ放置,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,棒的質(zhì)量m0.1kg,電阻R0.1Ω,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù),導(dǎo)軌上端連接電路如圖所示。已知電阻R1與燈泡電阻R2的阻值均為0.2Ω,導(dǎo)軌電阻不計,取重力加速度大小g10 m/s2。

(1)求棒由靜止剛釋放瞬間下滑的加速度大小a;

(2)假若棒由靜止釋放并向下加速運動一段距離后,燈L的發(fā)光亮度穩(wěn)定,求此時燈L的實際功率P和棒的速率v。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙間存在一些離其他恒星較遠的三星系統(tǒng),其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個頂點,三角形邊長為R,忽略其他星體對它們的引力作用,三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動,萬有引力常量為G,則(  )

A. 每顆星做圓周運動的線速度為

B. 每顆星做圓周運動的角速度為

C. 每顆星做圓周運動的周期為

D. 每顆星做圓周運動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雨滴在空中下落時,由于空氣阻力的影響,最終會以恒定的速度勻速下降,我們把這個速度叫做收尾速度.研究表明,在無風(fēng)的天氣條件下,空氣對下落雨滴的阻力可由公式f=CρSv2來計算,其中C為空氣對雨滴的阻力系數(shù)(不同空間為不同常量),ρ為空氣的密度(不同空間密度不同),S為雨滴的有效橫截面積(即垂直于速度 方向的橫截面積).

已知雨滴下落空間范圍內(nèi)的空氣密度為ρ0,空氣對雨滴的阻力系數(shù)為C0,雨滴下落時可視為球形,半徑均為R,每個雨滴的質(zhì)量均為m,且在到達地面前均已達到收尾速度,重力加速度為g.

(1)求雨滴在無風(fēng)的天氣條件下沿豎直方向下落時收尾速度的大小

(2)若根據(jù)云層高度估測出雨滴在無風(fēng)的天氣條件下由靜止開始豎直下落的高度為h,求每個雨滴在豎直下落過程中克服空氣阻力所做的功.

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