【題目】如圖所示,木板B靜止于光滑水平面上,物塊A停在B的左端.質(zhì)量為m1=1kg的小球用長為l=0.45m的輕繩懸掛在固定點O上.將輕繩拉直至水平位置后,由靜止釋放小球,小球在最低點與A發(fā)生彈性碰撞后反彈.物塊與小球可視為質(zhì)點,不計空氣阻力,已知A、B間的動摩擦因數(shù)為0.1,A的質(zhì)量m2、B質(zhì)量m3均為5kg.為使A、B達到共同速度前A不滑離木板,重力加速度g=10m/s2 , 求:
(1)小球剛擺至最低點時的速度v0大。
(2)碰撞后瞬間小球的速度v1′大小和物塊A的速度v2′大;
(3)木板B至少多長.
【答案】
(1)解:小球下擺過程機械能守恒,由機械能守恒定律得:
m1gl= …①
解得:v0=3m/s…②
答:小球剛擺至最低點時的速度v0大小是3m/s;
(2)解:由于小球和物塊A發(fā)生彈性碰撞,對小球和物塊A,取向右為正方向,由動量守恒定律和機械能守恒定律有:
m1v0=m1v1′+m2v2′…③
m1v02= m1v1′2+ m2v2′2.…④
解得:v1′=﹣2m/s,v2′=1m/s…⑤
答:碰撞后瞬間小球的速度v1′大小和物塊A的速度v2′大小分別為2m/s和1m/s;
(3)解:以A、B為研究對象,取向右為正方向,由動量守恒定律:
m2v2′=(m2+m3)v…⑥
解得:v=0.5m/s…⑦
根據(jù)功能關(guān)系得:μm2gL= m2v2′2﹣ (m2+m3)v…⑧
解得:L=0.25m…⑨
答:木板B至少長0.25m.
【解析】(1)對小球下落過程,應用機械能守恒定律求出小球剛擺至最低點時的速度.(2)小球在最低點與A發(fā)生彈性碰撞,由動量守恒定律和機械能守恒定律求得碰撞后瞬間小球和物塊A的速度.(3)A剛好沒有滑離B時,A運動到B的右端,且兩者的速度相同,由動量守恒定律列方程求二者的共同速度,由功能關(guān)系即可求得木板的長度.
【考點精析】利用機械能守恒及其條件和動量守恒定律對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變;動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖中A為理想電流表,V1和V2為理想電壓表,R1為定值電阻,R2為可變電阻,電源E內(nèi)阻不計,則( )
A.R2不變時,V2讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于Rl
B.R2不變時,Vl表示數(shù)與A示數(shù)之比等于Rl
C.R2改變一定量時,V2讀數(shù)的變化量與A讀數(shù)的變化量之比的絕對值等于R1
D.R2改變一定量時,V1讀數(shù)的變化量與A讀數(shù)的變化量之比的絕對值等于R1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是一皮帶傳輸裝載機械示意圖。井下挖掘工將礦物無初速放置于沿圖示方向運行的傳送帶A端,被傳輸?shù)侥┒?/span>B處,再沿一段圓形軌道到達軌道的最高點C處,然后水平拋到貨臺上。已知半徑為R=0.4 m的圓形軌道與傳送帶在B點相切,O點為半圓的圓心,BO、CO分別為圓形軌道的半徑,礦物m可視為質(zhì)點,傳送帶與水平面間的夾角θ=37°,礦物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶勻速運行的速度v0=8 m/s,傳送帶AB點間的長度為sAB=45 m,若礦物落點D處離最高點C點的水平距離為sCD=2 m,豎直距離為hCD=1.25 m,礦物質(zhì)量m=50 kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,不計空氣阻力,求:
(1)礦物到達B點時的速度大。
(2)礦物到達C點時對軌道的壓力大;
(3)礦物由B點到達C點的過程中,克服阻力所做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,將一個質(zhì)量為1kg的小球用細線懸掛起來,線長0.9m.現(xiàn)將小球拉至使細線與豎直方向成60°角的位置,然后由靜止釋放,不計空氣阻力,求:
(1)小球運動到最低位置時的速度大;
(2)小球運動到最低位置時對細線的拉力.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某空間存在著如圖所示的水平方向的勻強磁場,A、B兩個物塊疊放在一起,并置于光滑的絕緣水平地面上,物塊A帶正電,物塊B為不帶電的絕緣塊,水平恒力F作用在物塊B上,使A、B一起由靜止開始向左運動.在A、B一起向左運動的過程中,以下關(guān)于A、B受力情況的說法中,正確的是( )
A. A對B的壓力變小 B. A、B之間的摩擦力保持不變
C. A對B的摩擦力變大 D. B對地面的壓力保持不變
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【題目】假如一做圓周運動的人造衛(wèi)星的軌道半徑r增為原來的2倍,則( )
A.據(jù)v=rω可知,衛(wèi)星的線速度將變?yōu)樵瓉淼?倍
B.據(jù)F= 可知,衛(wèi)星所受的向心力減為原來的
C.據(jù)F= 可知,地球提供的向心力減為原來的
D.由 =mω2r可知,衛(wèi)星的角速度將變?yōu)樵瓉淼? 倍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長的金屬軌道,其電阻可忽略不計.空間存在著勻強磁場,磁感應強度B=0.20 T,方向垂直軌道平面向上.導體棒ab、cd垂直于軌道放置,且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路,每根導體棒的質(zhì)量m=2.0×10-1kg,回路中每根導體棒電阻r= 5.0×10-2Ω,金屬軌道寬度l=0. 50 m.現(xiàn)對導體棒ab施加平行于軌道向上的拉力,使之勻速向上運動.在導體棒ab勻速向上運動的過程中,導體棒cd始終能靜止在軌道上.g取10 m/s2,求:
(1)導體棒cd受到的安培力大;
(2)導體棒ab運動的速度大;
(3)拉力對導體棒ab做功的功率.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R、內(nèi)表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上,有一滑塊(可看成質(zhì)點)從容器頂端無初速釋放,則
A.滑塊下滑過程中只有重力做功,所以滑塊的機械能守恒
B.滑塊的機械能不守恒,所以它不可能上升到另一頂端
C.滑塊下滑的過程中,滑塊與容器的總動量守恒
D.滑塊運動到最低點的速率等于
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