(14分)如圖所示,長為l、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置,上端管口水平,且水平部分管口長度忽略不計,質(zhì)量為m的小球可在直管內(nèi)自由滑動,用一根輕質(zhì)光滑細線將小球與另一質(zhì)量為M的物塊相連,M=3m。開始時小球固定于管底,物塊懸掛于管口,小球、物塊均可視為質(zhì)點。將小球釋放,小球在管口的轉(zhuǎn)向過程中速率不變。試求:

(1)物塊落地前瞬間的速度大小;
(2)小球做平拋運動的水平位移;(M落地后繩子一直松弛)
(3)有同學(xué)認為,若取M=km,則k足夠大時,能使小球平拋運動水平位移的大小最大達到繩長l,請通過計算判斷這種說法是否正確。
    l   錯誤
(1)系統(tǒng)機械能守恒
Mgl sin30°=(m+M) v12+mgsin30°l sin30°   ①       (2分)
因為M=3m,得v1         (1分)
(2)根據(jù)動能定理
-mgsin30°(l -l sin30°) =mv22-mv12          ②       (2分)
m飛出管口時的速度v2              (1分)
m在空中飛行的時間t=     (1分)
水平位移S=v2 t=l              (1分)
(3)若M=km,由①②兩式可得
m飛出管口時的速度v2              (2分)
水平位移S=v2 t=l             (2分)
可以得出結(jié)論,S <l             (1分)
所以,這種說法是 的,水平位移不可能為l。             (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為m1=0.01Kg的子彈A,垂直紙筒的旋轉(zhuǎn)軸穿過高速旋轉(zhuǎn)的紙筒B且只在B上留下一個彈孔,子彈穿過B后打入質(zhì)量為m2=0.99Kg的木塊C中,并在C里面(A、C可視為質(zhì)點)。木塊C放在長木板D的左端,D的質(zhì)量m3=3kg,長度為L1=0.375m。長木板剛在光滑的水平桌面上,水平桌面的右端有一很薄的與D等高的固定擋板E,D的右端到E距離L2=0.125m,D碰到即被粘牢,C則離開D飛到桌面下方的水平地面上。已知紙筒直徑d=30cm,紙筒勻速旋轉(zhuǎn)的角速度,C與D之間的動摩擦因素,木板D的上表面距離地面高H=5m,子彈穿過紙筒的過程中所受的摩擦力和空氣阻力忽略不計,取g=10m/s2。求:
(1)若發(fā)生子彈的槍有兩個檔位,可以發(fā)射兩種初速度不同的子彈,為了讓子彈穿過紙筒的時間盡可能短,子彈兩個檔位的速度大小分別是多少?
(2)在(1)問中,討論子彈打入C后,整體能否與D達到共同速度,并求出AC整體能與D達到共速情況下AC整體落到地面上距桌邊的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道,MN水平且足夠長,LM下端與MN相切.質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平上,質(zhì)量為2m帶正電小球A從LM上距水平高為h處由靜止釋放,在A球進入水平軌道之前,由于A、B兩球相距較遠,相互作用力可認為零,A球進入水平軌道后,A、B兩球間相互作用視為靜電作用.帶電小球均可視為質(zhì)點.已知A、B兩球始終沒有接觸.重力加速度為g.求:

(1)A球剛進入水平軌道的速度大;
(2)A、B兩球相距最近時,A、B兩球系統(tǒng)的電勢能;
(3)A、B兩球最終的速度、大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)
如圖1所示,木板A靜止在光滑水平面上,一小滑塊B(可視為質(zhì)點)以某一水平初速度從木板的左端沖上木板。

(1)若木板A的質(zhì)量為M,滑塊B的質(zhì)量為m,初速度為v0,且滑塊B沒有從木板A的右端滑出,求木板A最終的速度v。
(2)若滑塊B以v1=3.0m/s的初速度沖上木板A,木板A最終速度的大小為v=1.5m/s;若滑塊B以初速度v2=7.5m/s沖上木板A,木板A最終速度的大小也為v=1.5m/s。已知滑塊B與木板A間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2。求木板A的長度L。
(3)若改變滑塊B沖上木板A的初速度v0,木板A最終速度v的大小將隨之變化。請你在圖2中定性畫出v-v0圖線。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,傾斜的傳動帶以恒定的速度v2向上運動,一個小物塊以初速度v1從底端沖上傳動帶,且v1大于v2,小物塊從傳動帶底端到達頂端的過程中一直做減速運動,則(  )
A.小物塊到達頂端的速度可能等于零
B.小物塊到達頂端的速度不可能等于v2
C.小物塊的機械能一直在減小
D.小物塊所受的合外力一直做負功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,整個空間存在水平向左的勻強電場,一長為L的絕緣輕質(zhì)細硬桿一端固定在O點、另一端固定一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球P,桿可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動,電場的電場強度大小為E=.先把桿拉成水平,然后將桿無初速釋放,重力加速度為g,不計空氣阻力,則(  )
A.小球到最低點時速度最大
B.小球從開始至最低點過程中動能一直增大
C.小球?qū)U的最大拉力大小為mg
D.小球可繞O點做完整的圓周運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如下圖所示,一個電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點飛進勻強電場,并且從另一端B點沿與場強方向成150°角方向飛出,那么,A、B兩點間的電勢差為多少伏?(電子的質(zhì)量為9.1×10-31kg)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,空間有一水平方向的勻強電場,一帶電微粒以一定初速度從A點沿直線運動到B點,微粒除受到電場力和重力外,不再受其它力,則此過程微粒(     )
A.電勢能增加B.電勢能減小
C.動能增加D.動能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,用豎直向下的恒力F通過跨過光滑定滑輪的細繩拉動光滑水平面上的物體,物體沿水平面移動過程中經(jīng)過A、B、C三點,設(shè)AB=BC,物體經(jīng)過A、B、C三點時的動能分別為,則它們間的關(guān)系應(yīng)是(     )

A.  B.
C.            D.EKC>2EKB

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