如圖所示,一質(zhì)量為M、長為L的長方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,m<M。現(xiàn)以地面為參照系給A、B以大小相等、方向相反的初速度V0,使A開始向左運動、B開始向右運動,最后A剛好沒有滑離B板。求:
(1)它們最后的速度大小和方向
(2)A、B系統(tǒng)損失的機械能
(3)小木塊A向左運動到達的最遠方(從地面上看)離出發(fā)點的距離。
(1) ; (2) ; (3) 。
解析試題分析:系統(tǒng)置于光滑水平面,其所受合外力為零,故AB相對滑動時,系統(tǒng)總動量守恒,根據(jù)動量守恒定律即可求解;剛好沒有滑離,根據(jù)動能定理求出相對滑動產(chǎn)生的熱量,向左運動到達最遠處時速度為0,由動能定理列式,聯(lián)立方程即可求解。
解答過程:(1)設(shè)AB相對靜止時速度為V,根據(jù)動量守恒定律得:
(1)
解得:
(2)
即它們最后的速度大小為,方向水平向右。
(2)系統(tǒng)損失的機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,又最后A剛好沒有滑離B板,則由能量守恒定律得: (3)
由(2)(3)式解得
(4)
(3) A向左運動到達最遠處時速度為0,對A由動能定理得:
(5)
系統(tǒng)損失的機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,則:
(6)
聯(lián)立(4)(5)(6)式解得:
考點:本題考查了動量守恒定律、動能定理、能量守恒定律。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,輕桿AB長l,兩端各連接A、B小球,質(zhì)量均為m,桿可以繞距B端l/3處的O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。輕桿由水平位置從靜止開始轉(zhuǎn)到豎直方向,求:
(1)此過程中桿對A球做的功是多少。
(2)在豎直方向時轉(zhuǎn)軸O受的作用力大小及方向.(重力加速度為g,不計一切阻力)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)由相同材料的木板搭成的軌道如圖所示,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m,木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=370(sin370=0.6,con370=0.8),一個可看成質(zhì)點的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放,物體與木板的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2,在兩木板交接處都用小曲面相連,使物體能順利地經(jīng)過它,既不損失動能,也不會脫離軌道。在以后的運動過程中,重力加速度取10m/s2,問:
(1)物體能否靜止在木板上?請說明理由。
(2)物體運動的總路程是多少?
(3)物體最終停在何處?并作出解釋。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
為了研究過山車的原理,物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,如圖所示。一個小物塊以初速度v0=4.0m/s,從某一高處水平拋出,到A點時速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)u=0.50(g取10m/s2,)求:
(1)小物塊的拋出點和A點的高度差;
(2)要使小物塊不離開軌道,并從水平軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件;
(3)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
光滑絕緣半球槽的半徑為R,處在水平向右的勻強電場中,一質(zhì)量為m的帶電小球從槽的右端A處(與球心等高)無初速沿軌道滑下,滑到最低點B時,球?qū)壍赖膲毫?mg。求
(1)小球從A到B的過程中受到的電場力做的功及電場力的大小
(2)帶電小球在滑動過程中的最大速度
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
某景觀噴泉的噴射裝置截面圖如圖所示,它由豎直進水管和均勻分布在同一水平面上的N個噴嘴組成,噴嘴的橫截面積均相同,與進水管中心的距離均為r,離水面的高度為h。水泵啟動后,水從水池壓到噴嘴并沿徑向水平噴出,在水池面上的落點與進水管中心的水平距離為R。已知水泵的輸出功率恒為P,水的密度為ρ,重力加速度為g,忽略水泵到水面的距離,不計水進入水泵時的速度以及水在管道和空中運動時的機械能損失。求:
(1)水從噴嘴噴出時的速率v;
(2)在水從噴嘴噴出到落入水池面的時間內(nèi),水泵對水做的功W和輸送水的總質(zhì)量m;
(3)每個噴嘴的橫截面積S0。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(原創(chuàng))如圖所示,粗糙程度均勻的固定絕緣平板下方O點有一電荷量為+Q的固定點電荷。一質(zhì)量為m,電荷量為-q的小滑塊以初速度v0從P點沖上平板,到達K點時速度恰好為零。已知O、P相距L,連線水平,與平板夾角為。O、P、K三點在同一豎直平面內(nèi)且O、K相距也為L,重力加速度為g,靜電力常量為k,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,小滑塊初速度滿足條件。
(1)若小滑塊剛沖上P點瞬間加速度為零,求小滑塊與平板間滑動摩擦系數(shù);
(2)求從P點沖到K點的過程中,摩擦力對小滑塊做的功;
(3)滿足(1)的情況下,小滑塊到K點后能否向下滑動?若能,給出理由并求出其滑到P點時的速度;若不能,給出理由并求出其在K點受到的靜摩擦力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
在一次國際城市運動會中,要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中.設(shè)滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié)(取).求:
(1)運動員到達B點的速度與高度h的關(guān)系;
(2)運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對應(yīng)的最大水平距離xm為多少?
(3)若圖中H=4 m,L=5 m,動摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運動距離要達到7 m,h值應(yīng)為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
質(zhì)量相等的均質(zhì)柔軟細繩A、B平放于水平地面,繩A較長。分別捏住兩繩中點緩慢提起,直到全部離地,兩繩中點被提升的高度分別為hA、hB,上述過程中克服重力做功分別為WA、WB。若( )
A、hA=hB,則一定有WA=WB
B、hA>hB,則可能有WA<WB
C、hA<hB,則可能有WA=WB
D、hA>hB,則一定有WA>W(wǎng)B
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