【題目】如圖所示，半徑R=0.4m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB間的距離x=3.6m。質(zhì)量m2=0.15kg的小滑塊2放在半圓形軌道的最低點B處，另一質(zhì)量為m2=0.25kg的小滑塊1，從A點以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行，到達B處兩滑塊相碰，碰撞時間極短，碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道。已知滑塊1與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。重力加速度g取10m/s2。兩滑塊均可視為質(zhì)點。求∶

(1)滑塊1與滑塊2碰撞前瞬間的速度大小v1；

(2)兩滑塊在碰撞過程中損失的機械能△E；

(3)在半圓形軌道的最高點C處，軌道對兩滑塊的作用力大小FN。

【答案】(1)8m/s；(2)3J；(3) 5N

【解析】

(1)滑塊1從A運動到B，根據(jù)動能定理

－μm1gx=

得

v1=8m/s

(2)設(shè)兩滑塊碰后的共同速度為v，根據(jù)動量守恒定律

m1v1=(m1+m2)v

得

v=5m/s

根據(jù)能量守恒定律

得

ΔE=3J

(3)設(shè)兩滑塊到達最高點C處時的速度為vC，根據(jù)機械能守恒定律

(m1+m2)v2=(m1+m2)+(m1+m2)g×2R

得

vC=3m/s

兩滑塊在C點的受力示意圖如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律

FN+（m1+m2）g=(m1+m2)

得

FN=5N

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】一組同學設(shè)計了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始運動，運動過程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點時對軌道的壓力大小為2mg。求

（1）A、B間的距離h；

（2）小球離開D點后再經(jīng)過多長時間才能再回到軌道上？

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(1)實驗時，下列操作或說法正確的是______________ ；

A．需要用天平測出砂和砂桶的總質(zhì)量

B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄拉力傳感器的示數(shù)

C．選用電磁打點計時器比選用電火花計時器實驗誤差小

D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

(2)實驗中得到一條紙帶，相鄰計數(shù)點間有四個點未標出，各計數(shù)點到A點的距離如圖乙所示。電源的頻率為50Hz，則打點計時器打B點時砂桶的速度大小為___m/s；

(3)以拉力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，以加速度a為縱坐標，畫出的a—F圖像可能正確的是（____）

A.B.C.D.

(4)若作出a—F圖線，求出其“斜率”為k，則小車的質(zhì)量為_____。

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【題目】一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)色光射向玻璃制成的三棱鏡，通過三棱鏡的傳播情況如圖所示。關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法正確的是（　�。�

A.玻璃對a色光的折射率大于對b色光的折射率

B.a色光的光子能量小于b色光的光子能量

C.a色光在玻璃中的傳播速度比b色光小

D.a色光發(fā)生全反射的臨界角比b色光小

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【題目】如圖甲所示為用伏安法測量某合金絲電阻的實驗電路。實驗中分別用最大阻值是5、50、500的三種滑動變阻器做限流電阻。當滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動的過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別作出電流表讀數(shù)I隨（指滑片移動的距離x與滑片在變阻器上可移動的總長度L的比值）變化的關(guān)系曲線a、b、c，如圖乙所示。則圖乙中的圖線a對應(yīng)的滑動變阻器及最適合本實驗的滑動變阻器是（　�。�

A.最大阻值為5的滑動變阻器∶圖線a對應(yīng)的滑動變阻器

B.最大阻值為50的滑動變阻器；圖線b對應(yīng)的滑動變阻器

C.最大阻值為500的滑動變阻器；圖線b對應(yīng)的滑動變阻器

D.最大阻值為500的滑動變阻器；圖線c對應(yīng)的滑動變阻器

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【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是波傳播到x=5m的M點的波形圖，圖乙是質(zhì)點N（x=3m）從此時刻開始計時的振動圖像，Q是位于x=10m處的質(zhì)點。下列說法正確的是（　�。�

A.這列波的傳播速度是1.25m/s

B.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都沿＋y方向

C.質(zhì)點Q經(jīng)過8s時，第一次到達波峰

D.在0~16s內(nèi)，質(zhì)點Q經(jīng)過的路程為1.1m

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【題目】如圖所示，足夠長的光滑平板AP與BP用鉸鏈連接，平板AP與水平面成53角固定不動，平板BP可繞水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，質(zhì)量為m的均勻圓柱體O放在兩板間，sin53=0.8，cos53=0.6，重力加速度為g。在使BP板由水平位置緩慢轉(zhuǎn)動到豎直位置的過程中，下列說法正確的是（ ）

A.平板BP受到的最小壓力為mg

B.平板BP受到的最大壓力為mg

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D.平板AP受到的最大壓力為mg

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【題目】如圖，一個質(zhì)量為m的剛性圓環(huán)套在豎直固定細桿上，圓環(huán)的直徑略大于細桿的直徑，圓環(huán)的兩邊與兩個相同的輕質(zhì)彈簧的一端相連，輕質(zhì)彈簧的另一端相連在和圓環(huán)同一高度的墻壁上的P、Q兩點處，彈簧的勁度系數(shù)為k，起初圓環(huán)處于O點，彈簧處于原長狀態(tài)且原長為L；將圓環(huán)拉至A點由靜止釋放，OA=OB=L，重力加速度為g，對于圓環(huán)從A點運動到B點的過程中，彈簧處于彈性范圍內(nèi)，下列說法正確的是

A.圓環(huán)通過O點的加速度小于g

B.圓環(huán)在O點的速度最大

C.圓環(huán)在A點的加速度大小為g+

D.圓環(huán)在B點的速度為2

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【題目】如圖所示，在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，用A、B兩彈簧秤拉橡皮條結(jié)點，使其到達O點處，此時α+β>90°，然后保持彈簧測力計B的示數(shù)不變而減小β時，為保持結(jié)點O位置不變，可采取的辦法是

A. 減小A的讀數(shù)，同時減小α角 B. 減小A的讀數(shù)，同時增大α角

C. 增大A的讀數(shù)，同時減小α角 D. 增大A的讀數(shù)，同時增大α角

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