(10分)如圖所示,一個帶有圓弧的粗糙滑板A，總質(zhì)量為mA=3kg,其圓弧部分與水平部分相切于P,水平部分PQ長為L=3.75m,開始時A靜止在光滑水平面上.有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木塊B與滑板A之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15,小木塊B滑到滑板A的左端,并沿著圓弧部分向上滑行一段距離后返回,最終停在滑板A的水平部分上.

（1）求A、B相對靜止時的速度大��；

（2）若B最終停在A的水平部分上的R點,PR=1m,求B在圓弧上運動過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量；

（3）若圓弧部分光滑,且除v0不確定外其他條件不變,討論小木塊B在整個運動過程中,是否有可能在某段時間里相對地面向右運動?如不可能,說明理由;如可能,試求出B既能向右滑動、又不滑離木板A的問取值范圍。（取g=10m/s2,結(jié)果可以保留根號）

解析：

（1）小木塊B從開始運動直到A、B相對靜止的過程中，系統(tǒng)水平方向上動量守恒，有                ①

解得     ＝2 m/s                     ②（1分）

（2）設(shè)B在A的圓弧部分的運動過程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q1，B在A的水平部分往返的運動過程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q2，由能量關(guān)系得到

            ③（1分）

                      ④（1分）

     ⑤（1分）

（3）設(shè)小木塊B下滑到P點時速度為vB，同時A的速度為vA，由動量守恒和能量關(guān)系可以得到                                     ⑥（1分）

             ⑦（1分）

由⑥⑦兩式可以得到

，解方程得：

，化簡后為         ⑧（1分）

若要求B最終不滑離A，由能量關(guān)系必有

          ⑨（1分）

化簡得                                              ⑩（1分）

故B既能對地向右滑動，又不滑離A的條件為

                               ⑾（1分）

即  （ ）    ⑿

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（08年福州三中期中）（附加題，10分）如圖所示，質(zhì)量M＝10kg，上表面光滑的足夠長木板在水平拉力F＝50N作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右勻速運動，現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們質(zhì)量均為m＝1kg，將一鐵塊無初速地放在木板最右端，當木板運動了L＝1m時又無初速地在木板最右端放上第二個鐵塊；只要木板運動了L就在木板最右端無初速放一鐵塊。求：

 

   （1）第一個鐵塊放上后，木板運動lm時，木板的速度多大？

   （2）最終有幾個鐵塊能留在木板上？

   （3）最后一個鐵塊與木板右端距離多大？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（滿分10分）如圖所示，邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應(yīng)強度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，求：

（1）若從圖示位置開始計時，閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式。

（2）線框從圖示位置時轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：2009~2010學年ZDB三校高二第二學期期中考試物理 題型：計算題

（滿分10分）如圖所示，邊長為L的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點和bc邊的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界上，磁感應(yīng)強度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，求：
⑴若從圖示位置開始計時，閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式。
⑵線框從圖示位置時轉(zhuǎn)過90°的過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來源：2014屆河南安陽一中高二（奧賽班）第二次階段考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

(10分）如圖所示，半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上，且圓弧上端切線豎直，下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道，已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m，不計摩擦和空氣阻力，

求：(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動的距離S=？

 

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科目：高中物理 來源：2013屆山東省高一下學期期末考試物理 題型：計算題

（本題10分）如圖所示，電源E恒定電壓       12V，定值電阻 ，電動機M的內(nèi)電阻為，當開關(guān)s閉合，電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，理想電壓表的讀數(shù)為。若電動機除了內(nèi)電阻外不計其他損耗。求:（1）電動機輸出的機械功率P1.（2）電路消耗的總功率P。

 

 

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