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如圖所示,光滑的水平面AB(足夠長)與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點相切,D點為半圓軌道最高點。A點的右側等高地放置著一個長為L=20m、逆時針轉動速度為v0=10m/s的傳送帶。用輕質細線連接甲、乙兩物體,中間夾一輕質彈簧,彈簧與甲乙兩物體不栓接。甲的質量為m1=3kg,乙的質量為m2=1kg,甲、乙均靜止在光滑的水平面上。現固定乙球,燒斷細線,甲離開彈簧后進入半圓軌道并可以通過D點,且過D點時對軌道的壓力恰好等于甲的重力。傳送帶與乙物體間摩擦因數為0.6,重力加速度g取l0m/s2,甲、乙兩物體可看作質點。

(1)求甲球離開彈簧時的速度。
(2)若甲固定,乙不固定,細線燒斷后乙可以離開彈簧后滑上傳送帶,求乙在傳送帶上滑行的最遠距離。
(3)甲乙均不固定,燒斷細線以后,求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞時甲乙的速度;若不會碰撞,說明原因。
(1) (2)12m,    (3)

試題分析:(1)甲離開彈簧以后,機械能守恒:
    (6分)
能量守恒得 (2分)
之后乙滑上傳送帶勻減速運動 得(2分)
至速度為零時離A端最遠,最遠距離為:
(2分) 
即乙在傳送帶上滑行的最遠距離為12m.
甲乙分離瞬間動量守恒: 
甲乙彈簧系統(tǒng)能量守恒:
解得:(4分)
之后甲沿軌道上滑,設上滑最高點高度為h,則 得(2分)
則甲上滑不到等圓心位置就會返回,返回AB面上速度仍然是(1分)
乙滑上傳送帶,因,則乙先向右做勻減速運動,后向左勻加速。
由對稱性可知返回AB面上速度仍然為(1分)。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物體在2N的外力作用下,產生10cm/s2的加速度,求該物體的質量。下面有幾種不同的求法,其中單位運用正確、簡潔而又規(guī)范的是(  )
A.
B.
C.
D.

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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,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強度E=1.0×104N/C現有一電荷量q=+1.0×10-4C,質量m=0.1kg的帶電體(可視為質點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C,然后落至水平軌道上的D點.取g=10m/s2.試求:

(1)帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大;
(2)D點到B點的距離xDB
(3)帶電體在從P開始運動到落至D點的過程中的最大動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,三個質量不等的木塊M、N、Q間用兩根水平細線a、b相連,放在粗糙水平面上.用水平向右的恒力F向右拉Q,使它們共同向右加速運動.這時細線a、b上的拉力大小分別為Ta、Tb.若在第2個木塊N上再放一個小木塊P,仍用水平向右的恒力F拉Q,使四個木塊共同向右加速運動(P、N間無相對滑動),這時細線a、b上的拉力大小分別為Ta'、Tb'.下列說法中正確的是( 。
A.Ta< Ta', Tb >Tb'B.Ta> Ta', Tb <Tb'
C.Ta< Ta', Tb <Tb'D.Ta> Ta', Tb >Tb'

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(多選)如圖所示,光滑水平桌面上,有甲、乙兩個用細線相連的物體在水平拉力F1和F2的作用下運動,已知F1<F2,則以下說法中正確的有(      )
A.若撤去F1,則甲的加速度一定變大
B.若撤去F1,則細線上的拉力一定變小
C.若撤去F2,則乙的加速度一定變大
D.若撤去F2,則細線上的拉力一定變小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,斜面與水平面間的夾角θ=37°,物體A和B的質量分別為mA=10kg、mB=5kg。A、B間用質量不計的細繩相連。()試求:

(1)當A和B與斜面間的動摩擦因數為μ=0.2時,兩個物體的加速度及繩的張力各是多少?
(2)當A和B與斜面間的動摩擦因數分別為μA=0.2、μB=0.8時,則釋放后的開始階段,兩個物體的加速度及繩的張力又各是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小車沿水平地面做直線運動,車箱內懸掛在車頂上的小球懸線與豎直方向夾角為θ,放在車箱底板上的物體A跟車箱相對靜止,A的質量為m,A受的摩擦力的大小和方向是
A.mgsinθ向右
B.mgtanθ向右
C.mgsinθ向左
D.mgtanθ向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質量分別為、的A、B兩物塊用輕線連接放在傾角為的斜面上,用始終平行于斜面向上的拉力F拉A,使它們沿斜面勻加速上升,A、B與斜面的動摩擦因數均為為了增加輕線上的張力,可行的辦法是    (     )

A.減小A物塊的質量              B.增大B物塊的質量
C.增大傾角                     D.增大動摩擦因數

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,光滑水平面上,水平恒力F作用在木塊上,小車和木塊間無相對滑動,小車質量為M,木塊質量為m。它們共同加速度為a,木塊與小車間的動摩擦因素為,則在運動過程中(     )
A.木塊受到的摩擦力一定是mg
B.木塊受到的合力為F
C.小車受到的摩擦力為
D.小車受到的合力為

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