【題目】如圖所示,固定光滑圓弧面與木板上表面平滑連接,距圓弧底端x處有一豎直墻壁。木板質(zhì)量M=2kg,其長(zhǎng)度l=5m。在圓弧面上有質(zhì)量為m=2kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊,從距木板上表面高h=1.25m處?kù)o止釋放,已知滑塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,水平地面光滑。設(shè)木板與墻壁碰撞時(shí)無(wú)能量損失,重力加速度取g=10m/s2

1)求滑塊剛滑上長(zhǎng)木板時(shí)的速度;

2)若墻壁距圓弧底端x足夠長(zhǎng),求木板與墻壁碰撞時(shí)滑塊的速度;

3)若墻壁距圓弧底端x=6m,分析滑塊是否會(huì)滑下長(zhǎng)木板。若滑下,求滑下瞬間滑塊和木板的速度大;若未滑落,求最終停止時(shí)滑塊距木板左端的距離。

【答案】15m/s;(2)故能夠共速,2.5m/s;(3)見(jiàn)解析所示

【解析】

1)滑塊下落過(guò)程,由動(dòng)能定理得

解得

2)假設(shè)木塊和木板能夠共速,由動(dòng)量守恒定律得

設(shè)木塊的加速度為a1,木板的加速度為a2,達(dá)到共速所用時(shí)間為t,木塊的位移為x,木板的位移為x,則

,

,

兩者相對(duì)位移為

故能夠共速,因此碰撞時(shí)的速度為2.5m/s

3)由于x = 6m時(shí),x L < x,故木板與擋板相碰時(shí),二者并未共速,此種情況木板向右運(yùn)動(dòng)了,則

分析木板

分析木塊

此時(shí),木塊與木板的相對(duì)位移

此時(shí),木塊距離木板右端

然后木板與右邊擋板相撞,撞后速度為向左

假設(shè)二者脫離,則相對(duì)運(yùn)動(dòng)距離為,則

解得

,(舍去)

此時(shí)木板向左端運(yùn)動(dòng)的距離

x = 0.75 m < 1m,故木板并未與左端相碰,此時(shí)小木塊脫離木板

故小木塊的速度為2m/s,方向向右,小車(chē)的速度1m/s,方向向左。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,玻璃管N上端開(kāi)口,管長(zhǎng)L=105cm,在N的底部通過(guò)細(xì)玻璃管與玻璃管M相連,M上端封閉,MN橫截面相同,細(xì)玻璃管內(nèi)部設(shè)有單向閥門(mén)K,當(dāng)N管內(nèi)氣壓大于M管內(nèi)氣壓時(shí),K打開(kāi),M、N連通。將M豎直插入水銀槽中,里邊氣柱總長(zhǎng)為L,管內(nèi)外液面高度差為h=30cm。A是與N配套的氣密性良好的活塞,已知外界大氣壓為cmHg,全過(guò)程M相對(duì)水銀槽位置不變,忽略氣體溫度的變化和水銀槽液面高度的變化,細(xì)管內(nèi)氣體可忽略不計(jì)。

(1)活塞A向下壓縮多大距離閥門(mén)K才會(huì)連通MN?

(2)將活塞A壓到N的底部時(shí),求M內(nèi)外液面高度差H(計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào))。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,帶電量為+Q1和帶電量為-Q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定于x軸的負(fù)半軸上某點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)O處,將一個(gè)帶正電的帶電粒子放在x軸正半軸上的a點(diǎn)時(shí)恰好能處于靜止,若將該電荷在x軸正半軸上b點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)由靜止釋放時(shí),該粒子向右運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子的重力,則下列說(shuō)法正確的是( 。

A.Q1<Q2

B.b點(diǎn)一定在a點(diǎn)的右側(cè)

C.此粒子此后做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D.此粒子此后運(yùn)動(dòng)的加速度一直減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一段金屬絲的電阻率。

(1)他先用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑,示數(shù)如圖甲所示。則金屬絲的直徑d=_____mm;

(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)金屬絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖乙所示,請(qǐng)根據(jù)電路圖將圖丙實(shí)物圖連接完整__________;閉合電鍵前,圖丙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最_______(填“左”或“右”)端;

(3)閉合電鍵后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得多組電壓表、電流表的值,在UI坐標(biāo)系中描點(diǎn)如圖丁所示,請(qǐng)作出UI圖線_________,并根據(jù)圖線求得金屬絲的電阻Rx=_____Ω,若測(cè)得金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為L=64.00cm,該金屬絲的電阻率ρ=_______(保留兩位有效數(shù)字);

(4)由圖乙電路圖可知,測(cè)量電路中電壓表有分流作用,因此測(cè)量結(jié)果存在____(選填“系統(tǒng)”或“偶然”)誤差,由此測(cè)得的電阻率_____________(選填“偏大”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,一端連接一個(gè)豎直放置的螺線管,具有一定電阻的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置,用水平細(xì)線跨過(guò)光滑的定滑輪,與小物體m連接,導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,一條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上,放在螺線管的正上方。不計(jì)空氣阻力和導(dǎo)軌的電阻,小物體離地足夠高,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌并接觸良好。從靜止開(kāi)始釋放小物體,在小物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.懸掛磁鐵的細(xì)線拉力先增大后不變B.懸掛磁鐵的細(xì)線拉力先減小后不變

C.連接金屬棒的細(xì)線拉力先增大后不變D.連接金屬棒的細(xì)線拉力先減小后不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一塊含鈾礦石的質(zhì)量為M,其中鈾的質(zhì)量為m,鈾發(fā)生一系列衰變,最終生成物為鉛.已知鈾的半衰期為T,則經(jīng)過(guò)時(shí)間T,下列說(shuō)法正確的是

A.這塊礦石的質(zhì)量為0.5MB.這塊礦石的質(zhì)量為

C.這塊礦石中鈾的質(zhì)量為0.5mD.這塊礦石中鉛的質(zhì)量為0.5m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一理想變壓器輸入端接一正弦交流電源(電壓有效值不變),輸出端電路由R1、R2、R3R4四個(gè)電阻構(gòu)成.將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由151改為301

A.R1兩端的電壓減小到原來(lái)的

B.R2兩端的電壓減小到原來(lái)的

C.R3兩端的電壓減小到原來(lái)的

D.R4的熱功率減小到原來(lái)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,圓O所在平面內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)存在,電場(chǎng)方向與圓面平行。一個(gè)帶正電荷的微粒(不計(jì)重力)從圖中A點(diǎn)出發(fā),以相同的初動(dòng)能12J在圓內(nèi)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng),已知圖中AB是圓的一條直徑,∠BAC=30°,只有當(dāng)該微粒從圖中C點(diǎn)處離開(kāi)圓面時(shí)的動(dòng)能才能達(dá)到最大值24J,則(

A.電場(chǎng)沿O→C方向B.電場(chǎng)沿A→C方向

C.若粒子從B點(diǎn)離開(kāi),其動(dòng)能為18JD.若粒子從B點(diǎn)離開(kāi),其動(dòng)能為20J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在傾角為θ的斜面上,放一質(zhì)量為m的光滑小球,小球被豎直擋板擋住,小球靜止不動(dòng),F(xiàn)將豎直擋板以下端為軸緩慢向左轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中,則球?qū)醢宓膲毫?/span>F1和球?qū)π泵娴膲毫?/span>F2的變化情況是

A.F1一直減小B.F1先減小后增大

C.F2先減小后增大D.F2一直減小

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