【題目】光滑水平面上放著質(zhì)量mA=1 kg的物塊A與質(zhì)量mB=2 kg的物塊B,A與B均可視為質(zhì)點,A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),用手擋住B不動,此時彈簧彈性勢能Ep=49 J在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩長度大于彈簧的自然長度,如圖所示。放手后B向右運動,繩在短暫時間內(nèi)被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5 m,B恰能到達(dá)最高點C.g取10 m/s2,求:

(1)繩拉斷后B的速度vB的大小;

(2)繩拉斷過程繩對B的沖量I的大小;

(3)繩拉斷過程繩對A所做的功W

【答案】(1)5 m/s (2)4 N·s (3)8 J

【解析】(1)設(shè)B在繩被拉斷后到達(dá)C點的速率為vC,根據(jù)B恰能到達(dá)最高點C有

F=mBg=mB

對繩斷后到B運動到最高點C這一過程應(yīng)用動能定理

-2mBgR=mBmB,

①②解得:vB=5 m/s

(2)設(shè)彈簧恢復(fù)到自然長度時B的速率為v1,取向右為正方向,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化B的動能,

EpmB,

根據(jù)動量定理有:I=mBvB-mBv1

③④解得:I=-4 N·s,其大小為4 N·s

(3)設(shè)繩斷后A的速率為vA,取向右為正方向,

根據(jù)動量守恒定律有:mBv1=mBvB+mAvA,

根據(jù)動能定理有:W=mA,

⑤⑥解得:W=8 J

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物理量中,哪個不是是矢量( )

A. B. 速度 C. 路程 D. 加速度

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【題目】一個做變速直線運動的物體,它的加速度逐漸變小,直至為零,那么該物體運動的情況不可能是( 。

A. 速度不斷增大,加速度為零時,速度最大

B. 速度不斷減小,加速度為零時,速度最小

C. 速度肯定是越來越小的

D. 速度的變化率越來越小,加速度為零時速度不變

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【題目】如圖所示,長為L的長木板水平放置,在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊,現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開始滑動,此時停止轉(zhuǎn)動木板,小物塊滑到底端的速度為v,在整個過程中( )

A.木板對小物塊做的功為mv2

B.支持力對小物塊做的功為零

C.小物塊的機械能的增量為mv2-mgLsinα

D.滑動摩擦力對小物塊做的功為mv2-mgLsinα

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁粗糙、半徑R=0.4 m的四分之一圓弧軌道AB在最低點B與光滑水平軌道BC相切。質(zhì)量m=0.2 kg的小球b左端連接一輕質(zhì)彈簧,靜止在光滑水平軌道上,另一質(zhì)量m1=0.2 kg的小球a自圓弧軌道頂端由靜止釋放,運動到圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力為小球a重力的2倍,忽略空氣阻力,重力加速度g=10 m/s2求:

(1)小球a由A點運動到B點的過程中,摩擦力做功Wf

(2)小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中,彈簧的最大彈性勢能Ep;

(3)小球a通過彈簧與小球b相互作用的整個過程中,彈簧對小球b的沖量I的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直;a和b相距l(xiāng),b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為m兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同。現(xiàn)使a以初速度v0向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞。重力加速度大小為g。求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在研究物體的運動時,下列物體中可以當(dāng)作質(zhì)點處理的是: ( )

A. 研究乒乓球運動員打球過程中旋轉(zhuǎn)運動的乒乓球時

B. 用GPS定位系統(tǒng)確定汽車位置時

C. 研究繞太陽公轉(zhuǎn)的火星時

D. 計算一列火車通過鐵路大橋所用時間的問題中的火車

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)固定著一個滑槽軌道,其左半部是傾角為θ=37°,長為l=1 m的斜槽PQ,右部是光滑半圓槽QSR,RQ是其豎直直徑。兩部分滑槽在Q處平滑連接,R、P兩點等高。質(zhì)量為m=0.2 kg的小滑塊(可看做質(zhì)點)與斜槽間的動摩擦因數(shù)為μ=0.375。將小滑塊從斜槽軌道的最高點P釋放,使其開始沿斜槽下滑,滑塊通過Q點時沒有機械能損失。求:

(1)小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf;

(2)為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達(dá)最高點R,從P點釋放時小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大;

(3)現(xiàn)將半圓槽上半部圓心角為α=60°的RS部分去掉,用上一問得到的初速度v0將小滑塊從P點釋放,它從S點脫離半圓槽后繼續(xù)上升的最大高度h。(取g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)

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【題目】如圖所示,空間中存在垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場(圖中沒有畫出),兩個質(zhì)量均為m的物塊P、Q疊放在一起,并置于固定在地面上傾角為θ且無限長的絕緣斜面體上物塊P帶正電,電荷量為q;物塊Q是不帶電的絕緣體.P、Q間動摩擦因數(shù)為μ1Q和斜面間動摩擦因數(shù)為μ2。現(xiàn)使PQ一起由靜止開始沿斜面下滑,運動過程中P、Q始終保持相對靜止則以下說法正確的是( )

A根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊P任意時刻的加速度

B根據(jù)題設(shè)條件可以求出物塊P的最大動能

C兩個物塊P、Q間的摩擦力最小值為μ2mgcos θ

D兩個物塊P、Q間的摩擦力最小值為μ1mgcos θ

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