【題目】如圖所示,在豎直平面內,一半徑為R=0.45m的光滑半圓軌道MN和粗糙水平軌道PM在M點相切,MN為圓弧軌道的直徑,O為圓心,一質量為mA=1kg的物塊A(可視為質點)水平向右運動。與靜止在M點的質量為mB=2kg的物塊B發(fā)生完全彈性碰撞,已知碰撞前瞬間物塊A的速度為v0=9m/s,碰撞后物塊A最終靜止在水平軌道的Q處(圖中未標出),物塊B脫離半圓軌道后也恰好落到Q處,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰撞后瞬間物塊B的速度大小;
(2)物塊和水平軌道之間的動摩擦因數(shù)。
【答案】(1)6m/s(2)0.25
【解析】
(1)根據(jù)碰撞過程動量守恒和能量守恒關系求解碰撞后瞬間物塊B的速度大;(2)碰后物體B沿軌道上滑到達最高點后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解落點的位置;在研究物體A碰前的減速過程,由動能定理求解動摩擦因數(shù).
(1)物塊A與B發(fā)生彈性碰撞,根據(jù)動量守恒定律: mAv0=mAv1+mBv2
由能量關系:mAv02=mAv12+mBv22,
解得v1=-3m/s v2=6m/s
(2)物塊B從M點運動到N點的過程中,由動能定理:
解得
然后做平拋運動,則2R=gt2,x=vNt
解得x=1.8m;
對A物體由動能定理:
解得μ=0.25
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【題目】如圖所示,三個粗細均勻完全相同的圓木A、B、C堆放在水平地面上,處于靜止狀態(tài),每個圓木的質量為m,截面的半徑為R,三個截面圓心連線構成的等腰三角形的頂角∠O1=120°,若在地面上的兩個圓木剛好要滑動,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不考慮圓木之間的摩擦,重力加速度為g,則( )
A. 圓木間的彈力為mg
B. 每個圓木對地面的壓力為mg
C. 地面上的每個圓木受到地面的作用力為mg
D. 地面與圓木間的動摩擦因數(shù)為
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【題目】如圖甲所示,物體沿斜面由靜止開始下滑,在水平面上滑行一段距離后停止,物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同,斜面與水平面平滑連接,圖乙中v、a、F、s、t、Ek分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小、路程、時間和動能。圖中可能正確的是( )
A. B.
C. D.
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【題目】材料相同、質量不同的兩滑塊,以相同的初動能分別在水平面上運動直到停止,則
A. 質量大的滑塊運動時間長 B. 質量小的滑塊運動位移大
C. 質量大的滑塊所受摩擦力的沖量小 D. 質量小的滑塊克服摩擦力做功多
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【題目】某同學用如圖所示裝置驗證機械能守恒定律時,所用交流電源的頻率為50 Hz,得到如圖4所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E,測出A點距起點O的距離為s0=19.00 cm,點A、C間的距離為s1=8.36 cm,點C、E間的距離為s2=9.88 cm,g取9.8 m/s2,測得重物的質量為m=1 kg。
(1)下列做法正確的有__________。
A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上
B.實驗前,手應提住紙帶上端,使紙帶豎直
C.實驗時,先放開紙帶,再接通打點計時器的電源
D.數(shù)據(jù)處理時,應選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置
(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律,重物減少的重力勢能是__________J,打下C點時重物的速度大小是__________m/s。(結果保留三位有效數(shù)字)
(3)根據(jù)紙帶算出打下各點時重物的速度v,量出下落距離s,則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應是下面的__________。
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【題目】如圖所示,兩個可視為質點的相同小球1、2分別在兩豎直光滑圓錐的內側面上以相同的角速度做勻速圓周運動.已知兩圓錐面與水平面的夾角分別為30°和45°,重力加速度為g,則下列說法正確的是
A. 兩球的向心加速度大小之比為1∶
B. 兩球做圓運動的半徑之比為1∶1
C. 兩球的線速度大小之比為1∶
D. 兩球離地面的高度之比為1∶3
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【題目】用如右圖甲所示的電路研究光電效應中光電流強度與照射光的強弱、頻率等物理量的關系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調,電源的正負極也可以對調,分別用a、b、c三束單色光照射,調節(jié)A、K間的電壓U,得到光電流I與電壓U的關系如圖乙所示,由圖可知
A. 單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最大
B. 單色光a和c的頻率相同,且a光更強些,b光頻率最大
C. 單色光a和c的頻率相同,且a光更弱些,b光頻率最小
D. 單色光a和c的頻率不同,且a光更強些,b光頻率最小
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【題目】某同學做“探究合力做功與動能改變的關系”的實驗,他將光電門固定在水平軌道上的B點,如圖所示,并用重物通過細線拉小車。然后保持小車和重物的質量不變,通過改變小車釋放點到光電門的距離進行多次實驗,實驗時要求每次小車都從靜止釋放。
(1)如果遮光條的寬度為d,遮光條通過光電門的時間為t,小車到光電門的距離為s,該同學通過描點作出線性圖像來反映合力做的功與動能改變的關系,則他作的圖像關系是下列哪一個時才能符合實驗要求________
A. B. C.s-t D.
(2)為了減小實驗誤差,下列哪些實驗操作是必須的________
A.調整軌道的傾角,在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動
B.所掛重物的質量遠小于小車的質量
C.遮光條的寬度要盡可能的大些
D.每次實驗時保證小車從靜止狀態(tài)開始釋放
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【題目】如圖,一個質量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長的斜面底端。現(xiàn)對其施加一個沿斜面向上、大小為F=25N的恒力,3s后將F撤去,此時物塊速度達到15m/s。設物塊運動過程中所受摩擦力的大小不變,取g=10m/s2。求:
(1)物塊所受摩擦力的大。
(2)物塊在斜面上運動離斜面底端的最遠距離;
(3)物塊在斜面上運動的總時間。
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