(18分)如圖所示,質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自光滑圓弧形槽的頂端A處無(wú)初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點(diǎn),A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小,兩個(gè)輪之間的距離為,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()

(1)若槽的底端沒(méi)有放滑塊,傳送帶靜止不轉(zhuǎn),滑塊滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)若下滑前將質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞,且碰撞后速度方向不變,則、應(yīng)該滿(mǎn)足什么條件?
(3)若在(2)的前提條件下,若傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),且速度為m/s。求滑塊落地點(diǎn)間的最大距離

 (1) (2)   (3)

解析試題分析:(1)滑塊由A點(diǎn)滑至B點(diǎn)過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律: 
解得:       (2分)
滑塊由B點(diǎn)滑至C點(diǎn)過(guò)程,由動(dòng)能定理:  (2分)
解得:         (1分)
或全過(guò)程研究: (4分), 解得:(1分)]
(2)滑塊停放在槽的底端,滑塊下滑后與發(fā)生彈性碰撞,
由動(dòng)量守恒定律:         (2分)
由能量守恒定律:         (2分)
解得: 、 (此結(jié)果可以不解,解錯(cuò)扣1分))
據(jù)題意,碰撞后的速度方向不變,即,則:         (2分)
(3) 僅當(dāng)時(shí),滑塊碰撞后的速度相差最大,經(jīng)過(guò)傳送帶后速度相差也最大,兩滑塊的落點(diǎn)有最大距離。       (1分)
           (1分)
          (1分)
滑塊經(jīng)過(guò)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng),,解得:t=0.6s。      (1分)
由于滑塊與傳送帶速度相同,不受摩擦力,水平射程: 
滑塊與傳送帶間有摩擦力作用,由動(dòng)能定理:  (1分)
解得:       (1分)
水平射程:   
滑塊、落地點(diǎn)間的最大距離:  (1分)
考點(diǎn):本題考查了動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)、。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(8分) 如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)懸于O點(diǎn),與O點(diǎn)處于同一水平線(xiàn)上的P點(diǎn)處有一根光滑的細(xì)釘,已知OP =L,在A點(diǎn)給小球一個(gè)水平向左的初速度v0,發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上的最高點(diǎn)B,則:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度多大?
(2)若不計(jì)空氣阻力,則初速度v0多大?
(3)若初速度v0=3,則在小球從A到B的過(guò)程中克服空氣阻力做了多少功?

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(10分)在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同.在O處放一個(gè)電荷量q=-5.0×10-8 C,質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2.0 m/s,如圖所示.(g取10 m/s2)試求:

(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離.
(2)物塊最終停止的位置.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中,要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn),由靜止出發(fā),沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示,設(shè)滑道的水平距離為L(zhǎng),B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié)(取g=10m/s2),求:

⑴運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系;
⑵運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離,B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對(duì)應(yīng)的最大水平距離smax為多少?
⑶若圖中H=4m,L=5m,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m,h值應(yīng)為多少?

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(12分)一同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)軌道玩具,其設(shè)想是將一光滑的傾角為θ斜面軌道和一半徑為r的光滑半圓弧軌道兩軌道平滑無(wú)縫連接,半圓弧軌道最高點(diǎn)和最低點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上,在軌道連接處無(wú)能量損失,讓一小球從斜面上某一位置由靜止釋放,沿斜面軌道和半圓弧軌道運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)圓弧的頂點(diǎn)水平拋出并垂直落在斜面上,如圖所示,如果他的想法可行,則斜面傾角θ應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?在滿(mǎn)足條件的情況下,小球釋放位置距斜面底端高h(yuǎn)為?

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(18分)如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑圓軌道,在離B距離為的A點(diǎn),用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始推到B處后撤去恒力,然后沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后,又正好落回到A點(diǎn),求:

(1)試推導(dǎo)小球在C點(diǎn)飛出時(shí)的速度表達(dá)式(用、、表示);
(2)欲完成上述運(yùn)動(dòng),當(dāng)為何值時(shí)推力做的功最?最小值為多少?
(3)若水平恒力做的功的關(guān)系如圖所示,試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。(

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(10分)一個(gè)質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端,另一端施加大小為F1的拉力作用,在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。今將力的大小改變?yōu)镕2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),但半徑變?yōu)镽2,小球運(yùn)動(dòng)的半徑由R1變?yōu)镽2過(guò)程中拉力對(duì)小球做的功。

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如圖所示,固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點(diǎn),兩斜面的傾角θ=37°,圓弧BC半徑R=2m。一質(zhì)量m="1" kg的小滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))從斜面AB上的P點(diǎn)由靜止沿斜面下滑,經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD。已知P點(diǎn)與斜面底端B間的距離L1="6" m,滑塊與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,g=10m/s2。求;

(1)小滑塊第1次經(jīng)過(guò)圓弧最低點(diǎn)E時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;
(2)小滑塊第1次滑上斜面CD時(shí)能夠到達(dá)的最遠(yuǎn)點(diǎn)Q(圖中未標(biāo)出)距C點(diǎn)的距離;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)已知某星球的半徑為R,有一距星球表面高度h=R處的衛(wèi)星,繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),測(cè)得其周期T=2π。

求:(1)該星球表面的重力加速度g       
(2)若在該星球表面有一如圖所示的裝置,其中AB部分為一長(zhǎng)為12.8m并以5m/s速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶,BCD部分為一半徑為1.6m豎直放置的光滑半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點(diǎn),F(xiàn)將一質(zhì)量為0.1kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊無(wú)初速地放在傳送帶的左端A點(diǎn)上,已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。試求出到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大; (提示: =3.2)

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