(16分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì)?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量。現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車左端固定的擋板B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6s,二者的速度達(dá)到。求

(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大;
(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大;
(3)A的上表面長(zhǎng)度l;

(1)2.5m/s2;(2)1m/s;(3)0.45m;

解析試題分析:(1)以A為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得
          ①
代入數(shù)據(jù)解得:
       ②
(2)對(duì)A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,由動(dòng)量定理得
           ③
代入數(shù)據(jù)解得:
        ④
(3)設(shè)A、B發(fā)生碰撞前,A的速度為vA,對(duì)A、B發(fā)生碰撞的過(guò)程,由動(dòng)量守恒定律有:
       ⑤
A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前,由動(dòng)能定理得:
     ⑥
聯(lián)立④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)解得:
                              ⑦
考點(diǎn):牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

如圖所示,一個(gè)小球從光滑斜面上無(wú)初速度滾下,然后進(jìn)入一個(gè)半徑為r=0.5m的光滑圓形軌道的內(nèi)側(cè),小球恰能通過(guò)軌道的最高點(diǎn),則小球下滑的高度h為          m,通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)小球的向心加速度為       m/s2。(g="10" m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,讓質(zhì)量m=5.0kg的擺球由圖中所示位置A從靜止開(kāi)始下擺,擺至最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)恰好繩被拉斷。已知擺線長(zhǎng)L=1.6m,懸點(diǎn)O與地面的距離OC=4.0m。若空氣阻力不計(jì),擺線被拉斷瞬間小球的機(jī)械能無(wú)損失。(g取10 m/s2)求:

(1)擺線所能承受的最大拉力T;
(2)擺球落地時(shí)的動(dòng)能。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD兩部分組成,其中AB部分為光滑的圓弧,AOB=37o,圓弧的半徑R=0.5m;BD部分水平,長(zhǎng)度為0.2m,C為BD的中點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量m=lkg,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A端由靜止釋放,恰好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)工件的壓力大;
(2)為使物塊恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,可以在物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,對(duì)它施加一豎直向下的恒力F,F(xiàn)應(yīng)為多大?
(3)為使物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為零,也可先將BD部分以B為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)一銳角,應(yīng)為多大?(假設(shè)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有能量損失)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(22分)質(zhì)量為m的飛機(jī)模型,在水平跑道上由靜止勻加速起飛,假定起飛過(guò)程中受到的平均阻力恒為飛機(jī)所受重力的k倍,發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力恒為F,離開(kāi)地面起飛時(shí)的速度為v,重力加速度為g。求:

(1)飛機(jī)模型的起飛距離(離開(kāi)地面前的運(yùn)動(dòng)距離)
(2)若飛機(jī)起飛利用電磁彈射技術(shù),將大大縮短起飛距離。圖甲為電磁彈射裝置的原理簡(jiǎn)化示意圖,與飛機(jī)連接的金屬塊(圖中未畫(huà)出)可以沿兩根相互靠近且平行的導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)。使用前先給電容為C的大容量電容器充電,彈射飛機(jī)時(shí),電容器釋放儲(chǔ)存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入,經(jīng)過(guò)金屬塊,再?gòu)牧硪桓鶎?dǎo)軌流出;導(dǎo)軌中的強(qiáng)大電流形成的磁場(chǎng)使金屬塊受磁場(chǎng)力而加速,從而推動(dòng)飛機(jī)起飛。
①在圖乙中畫(huà)出電源向電容器充電過(guò)程中電容器兩極板間電壓u與極板上所帶電荷量q的圖象,在此基礎(chǔ)上求電容器充電電壓為U0時(shí)儲(chǔ)存的電能;
②當(dāng)電容器充電電壓為Um時(shí)彈射上述飛機(jī)模型,在電磁彈射裝置與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作的情況下,可使起飛距離縮短為x。若金屬塊推動(dòng)飛機(jī)所做的功與電容器釋放電能的比值為η,飛機(jī)發(fā)動(dòng)的牽引力F及受到的平均阻力不變。求完成此次彈射后電容器剩余的電能。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,勁度系數(shù)k=20.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧右端固定在足夠長(zhǎng)的水平桌面上,左端系一質(zhì)量為M=2.0kg的小物體A,A左邊所系輕細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪后與輕掛鉤相連。小物塊A與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的物體B掛在掛鉤上并用手托住,使滑輪右邊的輕繩恰好水平伸直,此時(shí)彈簧處在自由伸長(zhǎng)狀態(tài)。釋放物體B后系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2。

(1)求剛釋放時(shí)物體B的加速度a;
(2)求小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x1;
(3)已知彈簧彈性勢(shì)能,x為彈簧形變量,求整個(gè)過(guò)程中小物體A克服摩擦力年做的總功W。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)m=0.8。對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角q=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)動(dòng),求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

過(guò)山車是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。如圖是一種過(guò)山車的簡(jiǎn)易模型,它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)半徑R= 2.0m的圓形軌道組成,B、C分別是圓形軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以v0= 12m/s的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng),A、B間距L= 11.5m。小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)。圓形軌道是光滑的,水平軌道足夠長(zhǎng)。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小F;
(3)滑塊最終停留點(diǎn)D(圖中未畫(huà)出)與起點(diǎn)A的距離d。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(13分)如圖所示,在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=m,今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,已知重力加速度

(1)為使小物塊不能擊中擋板,求拉力F作用的最長(zhǎng)時(shí)間;
(2)若小物塊在水平臺(tái)階上運(yùn)動(dòng)時(shí),水平恒力一直作用在小物塊上,當(dāng)小物塊過(guò)O點(diǎn)時(shí)撤去拉力,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標(biāo).

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同步練習(xí)冊(cè)答案