【題目】如圖所示,粗糙水平面與半徑為R=9.8m的光滑 圓弧軌道平滑連接,質(zhì)量為m的小滑塊A在水平恒力F=1.5mg的作用下從水平面左側(cè)某點向右運動,力F作用t1=2s后撤去,小滑塊A繼續(xù)運動t2=2s后與靜止在圓弧軌道底端的另一小滑塊B發(fā)生彈性碰撞,碰后小滑塊B能沿圓弧軌道上升的最大高度為h= .已知小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度g=9.8m/s2

①求小滑塊A與小滑塊B碰撞前瞬間的速度v0;
②求小滑塊B的質(zhì)量M.

【答案】解:對物體A碰撞前運動過程,規(guī)定向右為正方向,由動量定理,有:

Ft1﹣μmg(t1+t2)=mv0﹣0

解得:

v0=9.8m/s

設(shè)碰撞后A、B速度分別為v1、v2,由機械能守恒定律,有:

Mgh=

解得:

v2=4.9m/s

對于彈性碰撞過程,由能量守恒定律,有:

由動量守恒定律,有:

mv0=mv1+Mv2

聯(lián)立解得:

M=3m

答:小滑塊A與小滑塊B碰撞前瞬間的速度v0為9.8m/s;小滑塊B的質(zhì)量M為3m


【解析】①物體A碰撞前運動過程中各個力的作用時間均是已知的,可以根據(jù)動量定理列式求解末速度;②小滑塊B在圓弧軌道上運動過程機械能守恒,滑塊A與B碰撞過程是彈性碰撞,根據(jù)能量守恒定律和動量守恒定律分別列式,最后聯(lián)立求解即可.
【考點精析】認(rèn)真審題,首先需要了解動能定理的綜合應(yīng)用(應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷),還要掌握動量守恒定律(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)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系中的第Ⅰ象限中存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場,在第Ⅱ象限中存在垂直紙面向外的勻強磁場.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,在﹣x軸上的點a以速率v0 , 方向和﹣x軸方向成60°射入磁場,然后經(jīng)過y軸上y=L處的 b點垂直于y軸方向進入電場,并經(jīng)過x軸上x=2L處的c點.不計重力.求

(1)磁感應(yīng)強度B的大小
(2)電場強度E的大小
(3)粒子在磁場和電場中的運動時間之比.

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【題目】如圖甲所示,在真空中,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外.在磁場左側(cè)有一對平行金屬板M、N,兩板間距離也為R,板長為L,板的中心線O1O2與磁場的圓心O在同一直線上.置于O1處的粒子發(fā)射源可連續(xù)以速度v0沿兩板的中線O1O2發(fā)射電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子(不計粒子重力),MN兩板不加電壓時,粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從圓心O的正下方P點離開磁場;若在M、N板間加如圖乙所示交變電壓UMN , 交變電壓的周期為 ,t=0時刻入射的粒子恰好貼著N板右側(cè)射出.求

(1)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小
(2)交變電壓電壓U0的值
(3)若粒子在磁場中運動的最長、最短時間分別為t1、t2 , 則它們的差值△t為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的水平傳送帶AB逆時針勻速轉(zhuǎn)動,一物塊沿曲面從一定高度處由靜止開始下滑,以某一初速度從傳送帶左端滑上,在傳送帶上由速度傳感器記錄下物塊速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示(圖中取向左為正方向,以物塊剛滑上傳送帶時為計時起點).已知傳送帶的速度保持不變,重力加速度g10m/s2.關(guān)于物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ及物塊在傳送帶上運動第一次回到傳送帶左端的時間t,傳送帶速度為v.下列計算結(jié)果正確的是(  )

A. μ=0.4 B. μ=0.2

C. t=4.5s D. v=2m/s

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【題目】如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結(jié)論正確的是( )

A.感應(yīng)電流方向不變
B.CD段直線始終不受安培力
C.感應(yīng)電動勢最大值E=Bav
D.感應(yīng)電動勢平均值 = πBav

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【題目】甲、乙兩輛汽車在平直公路上行駛,它們的位移x隨時間t變化的關(guān)系圖線分別如圖中甲、乙所示,圖線甲為直線且與x軸交點坐標(biāo)為(0,2m),圖線乙為過坐標(biāo)原點的拋物線,兩圖線交點的坐標(biāo)為P(2s,4m),下列說法正確的是(

A. 甲車做勻加速直線運動

B. 乙車速度越來越大

C. t=2s時刻甲、乙兩車速率相等

D. 0-2s內(nèi)甲、乙兩車發(fā)生的位移相等

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【題目】如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力F的作用,F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動摩擦力大小相等,則下列說法中正確的是( )

A.0﹣t0時間內(nèi)所受摩擦力大小不變
B.t0﹣t1時間內(nèi)物塊做加速度減小的加速運動
C.t1時刻物塊的速度最大
D.t1﹣t2時間內(nèi)物塊克服摩擦力做功的功率增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌,其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑與火車速度確定.若 在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為 v,則下列說法中正確的是( 。

A. 火車行駛到彎道處的速度若大于規(guī)定速度 v,則火車輪緣和內(nèi)軌擠壓

B. 彎道半徑越大,火車所需向心力越大

C. 火車的速度若小于規(guī)定速度 v,火車將做離心運動

D. 火車若要提速行駛,彎道的坡度應(yīng)適當(dāng)增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一架飛機水平勻加速飛行,從飛機上每隔一秒釋放一個鐵球,先后共釋放4個,若不計空氣阻力,則這四個球( )
A.在空中任何時刻總是在飛機的正下方排成豎直的線
B.它們在空中的飛行時間是不相等的
C.它們的落地時間間隔是不相等的
D.它們的落地點間距是不相等的

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