(17分)如圖所示,光滑固定軌道的兩端都是半徑為R的四分之一圓弧,在軌道水平面上有兩個質(zhì)量均為m的小球B、C,B、C用一長度鎖定不變的輕小彈簧栓接,彈性勢能.一質(zhì)量也為m的小球A從左側(cè)的最高點(diǎn)自由滑下,A滑到水平面與B碰后立即粘在一起結(jié)合成D就不再分離(碰撞時間極短).當(dāng)D、C一起剛要滑到右側(cè)最低點(diǎn)時,彈簧鎖定解除且立即將C彈出并與彈簧分離.求

(1)彈簧鎖定解除前瞬間,D、C速度大小
(2)彈簧鎖定解除后,C第一次滑上軌道右側(cè)圓弧部分的軌跡所對的圓心角
(3)彈簧鎖定解除后,若C、D(含彈簧)每次碰撞均在水平面;求第N次碰撞結(jié)束時,C、D的速度
(1)  (2) 
(3)當(dāng)N為奇數(shù)時: ;當(dāng)N為偶數(shù)時:

試題分析: (1)小球A下滑由動能定理:  ①    
A與B碰撞滿足動量守恒:   ②   
由①②解得: ③
(2)由動量守恒:  ④
機(jī)械能守恒: ⑤
由③④⑤解得:   或
 ⑦
由⑥⑦解得
(3)以左為正方向
第一次: ⑧
 ⑨
由⑧⑨得 或
第二次:   ?
 ?
由⑩??解得: 或
綜上,當(dāng)N為奇數(shù)時: ;當(dāng)N為偶數(shù)時:
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:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,在點(diǎn)電荷+Q的電場中有A、B兩點(diǎn),將兩正電荷a和b,其中他們的質(zhì)量4ma=mb,電量2qa=qb,分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時,它們的速度大小之比為_____.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分) 如圖所示,豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50 m的光滑圓弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心O等高,一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn),質(zhì)量m=0.10 kg的小球從B點(diǎn)正上方H=0.95 m高處的A點(diǎn)自由下落,由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn),DQ間的距離x=2.4 m,球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動過程中相對水平面上升的最大高度h=0.80 m,g取g=10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時軌道對它的支持力大小FN;
(2)小球經(jīng)過最高點(diǎn)P的速度大小vP;
(3)D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點(diǎn)在O位置。質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度從距O點(diǎn)為的P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動,與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后,A又被彈簧彈回。A離開彈簧后,恰好回到P點(diǎn)。物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為。求:

(1)O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1。
(2)若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧右端拴接,將A與B并排在一起,使彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平地面上有兩個固定的、高度相同的粗糙斜面甲和乙,乙的斜面傾角大,甲、乙斜面長分別為s、L1,如圖所示。兩個完全相同的小滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn),同時由靜止開始從甲、乙兩個斜面的頂端釋放,小滑塊A一直沿斜面甲滑到底端C,而小滑塊B滑到底端P后沿水平面滑行到D處(小滑塊B在P點(diǎn)從斜面滑到水平面的速度大小不變),在水平面上滑行的距離PD=L2,且s=L1+L2。小滑塊A、B與兩個斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同,則( )

A.滑塊A到達(dá)底端C點(diǎn)時的動能一定比滑塊B到達(dá)D點(diǎn)時的動能小
B.兩個滑塊在斜面上加速下滑的過程中,到達(dá)同一高度時,動能可能相同
C.A、B兩個滑塊從斜面頂端分別運(yùn)動到C、D的過程中,滑塊A重力做功的平均功率小于滑塊B重力做功的平均功率
D.A、B滑塊從斜面頂端分別運(yùn)動到C、D的過程中,由于克服摩擦而產(chǎn)生的熱量一定相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑半圓弧絕緣軌道半徑為R,OA為水平半徑,BC為豎直直徑。一質(zhì)量為m且始終帶+q電量的小物塊自A處以某一豎直向下的初速度滑下,進(jìn)入與C點(diǎn)相切的粗糙水平絕緣滑道CM上,在水平滑道上有一輕彈簧,其一端固定在豎直墻上,另一端恰位于滑道的末端C點(diǎn),此時彈簧處于自然狀態(tài)。物塊運(yùn)動過程中彈簧最大彈性勢能為E,物塊被彈簧反彈后恰能通過B點(diǎn)。己知物塊與水平滑道間的動摩擦因數(shù)為μ,直徑BC右側(cè)所處的空間(包括BC邊界)有豎直向上的勻強(qiáng)電場,且電場力為重力的一半。求:

(1) 彈簧的最大壓縮量d;
(2) 物塊從A處開始下滑時的初速度v0

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在水平地面上放一個豎直輕彈簧,彈簧上端與一木塊相連.木塊處于平衡狀態(tài),若再在木塊上作用一個豎直向下的力F,使木塊緩慢下移0.1m,這個過程中力F做功2.5J,此時木塊剛好再次處于平衡狀態(tài),則在木塊下移0.1m的過程 中,彈簧彈性勢能的增加量  (   )
A.等于2.5JB.大于2.5JC.小于2.5JD.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0 V。一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動,經(jīng)過a、b點(diǎn)時的動能分別為28 eV和4 eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)椋?0 eV時,此時它的動能應(yīng)為(   )
A.8 eV  B.13 eVC.22 eVD.34 eV

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點(diǎn),另一質(zhì)量也為m= 0.1kg的小滑塊A,以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行,滑過s = 1m的距離,與B相碰,碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運(yùn)動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。求

(1)A與B碰撞前瞬間的速度大小vA;
(2)碰后瞬間,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圓形軌道的最高點(diǎn)c,軌道對A、B的作用力N的大小。

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