(08年西安重點中學模擬)(20分)如圖所示,光滑的圓弧軌道AB、EF,它們的圓心角均為90°,半徑均為R。質(zhì)量為m、上表面長也是R的小車靜止在光滑水平面CD上,小車上表面與軌道AB、EF的末端BE相切。一質(zhì)量為m的物體(大小不計)從軌道ABA點由靜止下滑,由末端B滑小車,小車立即向右運動。當小車左端與壁DE剛接觸時,物體m恰好滑動到小車右端且相對于小車靜止,同時小車與DE相碰后立即停止運動但不粘連,物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF,以后又滑下來沖上小車。試求:
    (1)水平面CD的長度和物體m滑上軌道EF的最高點P相對于點E的高度h;

(2)當物體再從軌道EF滑下并滑上小車后,如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱,最后物體m停在小車上的Q點,則Q點距小車右端多遠。

解析

(1)設(shè)物塊從A滑至B點時速度為,根據(jù)機械能守恒有:    (1分)

        由已知,與小車相互作用過程中,系統(tǒng)動量守恒mv0=2mv1         (2分)

 

        設(shè)二者之間摩擦力為f,以物塊為研究對象:   (2分)

 

以車為研究對象:      (2分)

 

解得:       (1分)

 

       車與ED相碰后,m以速度v1沖上EF 

  

    (1分) 

   

        (1分)

 

(2)因為第二次滑到車上時的初速度小于第一次滑上的初速度,所以在車與BC相碰之前,車與物體會達到相對靜止,設(shè)它們共同速度為v2

 

     由第(1)問可求得   (1分) 

 

 (1分) 

 

則有:mv1=2mv2(1分)

 

相對靜止前,物體相對車滑行距離S1     (2分) 

 

S1=  (1分)

 

車停止后,物體將作勻減速運動,相對車滑行距離S2    (1分)

 

     (1分) 

 

(1分)  

    

物體最后距車右端    S=  (1分)

練習冊系列答案
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(1)每個線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q;

    (2)在某個線圈加速的過程中,線圈通過的距離s1和在這段時間里傳送帶通過的距離s2之比;

       (3)傳送帶每傳送一個線圈,電動機所消耗的電能E(不考慮電動機自身的能耗);

     (4)傳送帶傳送線圈的總功率P.

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(08年清華附中模擬)(10分)一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上,現(xiàn)在對物塊施加一個大小為F的水平恒力,使物塊從靜止開始向右移動距離s后立即撤去F.物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為m .求:

   

  (1)撤去F時,物塊的速度大。

 。2)撤去F后,物塊還能滑行多遠?

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(09年江西重點中學一模)(10分)如圖所示,MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的長金屬導(dǎo)軌,它們的間距相等,均為L=30cm.長為3L、電阻為R=0.3 的金屬棒可緊貼四導(dǎo)軌,沿導(dǎo)軌方向無摩擦的運動.在導(dǎo)軌MN、PQ的左端連接有阻值為Ro=0.1的電阻,在金屬導(dǎo)軌FI、HJ的右端連接有一對水平放置、間距為d=18 m的平行金屬板.除該金屬板外,整套裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小為B=0.4T.用~適當?shù)睦κ菇饘侔粢运俾蕍=5m/s向右運動,此時金屬板間一帶電微粒恰好懸浮在兩板的正中央.取g=l0m/s2,求:

(1)帶電微粒的比荷:

(2)為維持金屬棒的勻速運動,加在金屬棒上的拉力的功率.

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(09年太原市調(diào)研)(14分)如圖所示,半徑分別為R和r(R>r)的兩光滑圓軌道固定在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連,在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個小球夾住,  但不拴接。已知a,b的質(zhì)量分別為ma和mb且ma=2mb,同時釋放兩小球,a、b兩球都能通過各自軌道的最高點,則彈簧在釋放前至少應(yīng)具有多大的彈性勢能?

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         (1)物塊A上升時的最大速度。

(2)物塊A上升的最大高度。

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