(16分) 一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上,其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面,長度為L;bc為一光滑斜面,斜面和水平面通過與θ和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),在斜面上上升的最大高度為h,返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體P相對(duì)靜止。重力加速度為g。求:

(1)木塊在ab段受到的摩擦力f;
(2)木塊最后距a點(diǎn)的距離s。

(1)  (2)

解析試題分析:(1)設(shè)木塊和物體P共同速度為v,兩物體從開始到第一次到達(dá)共同速度過程由動(dòng)量守恒得:                          ①
此過程,摩擦力做功損失能量為,則根據(jù)功能關(guān)系有
            ②
由①②得:                             ③  
(2)木塊返回與物體P第二次達(dá)到共同速度與第一次相同(動(dòng)量守恒),全過程能量守恒得:
                       ④
由②③④得:                                 ⑤
考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律 功能關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

質(zhì)量為的物體,由靜止開始下落,由于空氣阻力,下落的加速度為,在物體下落的過程中,下列說法正確的是   

A.物體的重力勢能減少了
B.物體克服空氣阻力所做的功為
C.物體的機(jī)械能減少了
D.物體動(dòng)能增加了

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一質(zhì)量的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。車頂右端放一質(zhì)量的小物體,小物體可視為質(zhì)點(diǎn)。現(xiàn)有一質(zhì)量的子彈以水平速度射中小車左端,并留在車中,已知子彈與車相互作用時(shí)間極短,小物體與車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最終小物體以的速度離開小車,g取。求:

① 子彈剛剛射入小車時(shí),小車的速度大小;
② 小車的長度L。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角=30°。的光滑斜面MN底端固定一輕彈簧,輕彈簧的上端與滑塊A固定連接,彈簧勁度系數(shù)k-100N/m,A靜止且與距斜面頂端N點(diǎn)相距x=0.10m。另一小滑塊B在N點(diǎn)以初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),A、B碰撞后具有相同速度但不粘連。B與A分離后,B恰水平進(jìn)入停放在光滑水平地面上的小車最左端,小車右端與墻壁足夠遠(yuǎn),小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平,小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上。已知水平地面和半圓軌道面均光滑,滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量均為m=2kg,被A壓縮時(shí)彈簧存儲(chǔ)的彈性勢能Ep=0.5J,小車質(zhì)量M=lkg、長L=l.0m,滑塊B與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,g取l0m/s2。求:

(I)滑塊B與A碰撞結(jié)束瞬間的速度;
(2)小車與墻壁碰撞前瞬間的速度;
(3)為使滑塊B能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道,對(duì)軌道半徑R有何要求?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖所示,在傾角為30°的光滑斜面上放置一質(zhì)量為m的物塊B,B的下端連接一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與擋板相連接,B平衡時(shí),彈簧的壓縮量為x0,O點(diǎn)為彈簧的原長位置。在斜面頂端另有一質(zhì)量也為m的物塊A,距物塊B為3x0,現(xiàn)讓A從靜止開始沿斜面下滑,A與B相碰后立即一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并恰好回到O點(diǎn)(A、B均視為質(zhì)點(diǎn))。試求:

(1)A、B相碰后瞬間的共同速度的大。
(2)A、B相碰前彈簧的具有的彈性勢能;
(3)若在斜面頂端再連接一光滑的半徑R=x0的半圓軌道PQ,圓軌道與斜面相切于最高點(diǎn)P,現(xiàn)讓物塊A以初速度v從P點(diǎn)沿斜面下滑,與B碰后返回到P點(diǎn)還具有向上的速度,試問:v為多大時(shí)物塊A恰能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(22分)如圖(a)所示,傾角θ=30(的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×10-4C的正點(diǎn)電荷,將一帶正電小球(可視為點(diǎn)電荷)從斜桿的底端(但與Q未接觸)靜止釋放,小球沿斜桿向上滑動(dòng)過程中能量隨位移的變化圖像如圖(b)所示,其中線1為重力勢能隨位移變化圖像,線2為動(dòng)能隨位移變化圖像。(g=10m/s2,靜電力恒量K=9×109N·m2/C2)則: 

(1)描述小球向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度與加速度的大小變化情況;
(2)求小球的質(zhì)量m和電量q;
(3)斜桿底端至小球速度最大處由底端正點(diǎn)電荷形成的電場的電勢差U;
(4)在圖(b)中畫出小球的電勢能( 隨位移s變化的圖線。(取桿上離底端3m處為電勢零點(diǎn))

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10)如圖所示,在水平面上放置質(zhì)量為M =" 800" g的木塊,一質(zhì)量為m =" 50" g的子彈以v0 =" 170" m/s的水平速度射入木塊,最終與木塊一起運(yùn)動(dòng)。子彈與木塊相互作用的時(shí)間很短,該過程中產(chǎn)生的位移可以忽略不計(jì)。若木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.2, g =" 10" m/s2求:

(1)子彈和木塊一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度;
(2)子彈與木塊摩擦生熱Q1和地面與木塊摩擦生熱Q2的比值。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(6分) 因?yàn)槭诌厸]有天平,小王同學(xué)思考如何利用一已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能 (其中x為彈簧形變量)后,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時(shí)小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s.

(1)小球質(zhì)量的表達(dá)式為:  .(4分)
(2)如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素,那么小球質(zhì)量的測量值將  (填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”).(2分)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能一定守恒的是:

A.做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球 B.在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體
C.在粗糙斜面上勻加速下滑的物塊 D.勻速下落的跳傘運(yùn)動(dòng)員

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