如圖所示，長S＝10m的平臺AB固定，長L=6m質(zhì)量M=3kg的木板放在光滑地面上，與平臺平齊且靠在B處，右側(cè)有落差h=0.1m的光滑弧形橋CD（橋的支柱未畫出），橋面的最低位置與AB水平線等高（木板可從橋下無障礙的前行）。已知木板右側(cè)與弧形橋左側(cè)C端的水平距離d=1.5m，弧形橋頂部圓弧半徑相等R=0.4m（半徑未畫出）�，F(xiàn)有質(zhì)量m=1kg的物塊，以初速度v0=12m/s從A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)，過B點(diǎn)后滑上木板，物塊與平臺、木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù) μ＝0.4，物塊滑上弧形橋時(shí)無機(jī)械能損失，當(dāng)物塊到達(dá)圓弧最高點(diǎn)時(shí)D時(shí)，木板中點(diǎn)剛好到達(dá)D點(diǎn)正下方。物塊大小忽略，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小v；

（2）物塊與木板能否達(dá)到共速，若能，確定兩物體共速時(shí)木板的位置和物塊在木板上的位置；

（3）物塊到達(dá)弧形橋頂端D點(diǎn)時(shí)所受到的支持力F及物塊與木板相碰點(diǎn)到木板左端的距離S0.

 

【答案】

（1）；（2）物塊剛好滑至木板右側(cè)；（3）；

【解析】

試題分析：（1）(4分)物塊由A點(diǎn)至B點(diǎn)，由動(dòng)能定理

  （2分）

得   （2分）

（2）（8分）物塊滑上木板后，物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)物塊與木板達(dá)到共速時(shí)的速度為，木板向右運(yùn)動(dòng)的位移為，物塊相對木板的相對位移為.

       (2分)

     （2分）

    （2分）

得  ，即木板則好到達(dá)C位置。（1分）

，即物塊剛好滑至木板右側(cè) 。（1分）

（3）（6分）設(shè)物塊沖至橋頂D點(diǎn)時(shí)的速度為，由機(jī)械能守恒定律得

（1分）

物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)  （1分）

得  （1分）

物塊從D點(diǎn)做平拋的過程中，木板向右做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物塊平拋射程為，木板向右運(yùn)動(dòng) 

 （1分）     

  （1分）

物塊落在木板上的位置離木板左端距離  （1分）

考點(diǎn)：動(dòng)能定理，動(dòng)量守恒定律，機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，平拋運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖所示，長L＝1．5 m，高h＝0．45 m，質(zhì)量M＝10 kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)木箱的速度v0＝3．6 m/s時(shí)，對木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F＝50 N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的小球輕放在距木箱右端的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面．木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，其他摩擦均不計(jì)．取g＝10 m/s2．

求： （1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；

       （2）小球放在P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移；

       （3）小球離開木箱時(shí)木箱的速度．

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，長L＝1．5 m，高h(yuǎn)＝0．45 m，質(zhì)量M＝10 kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)木箱的速度v0＝3．6 m/s時(shí)，對木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F＝50 N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的小球輕放在距木箱右端的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面．木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，其他摩擦均不計(jì)．取g＝10 m/s2．求： （1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；

    （2）小球放在P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移；

    （3）小球離開木箱時(shí)木箱的速度．

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科目：高中物理 來源：2013屆安徽省望江二中高三第三次月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，長l＝0.8 m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連結(jié)一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4 kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H＝3.55 m，開始時(shí)將小球提到O點(diǎn)而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線被拉直的位置時(shí)，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過t＝0.5 s落到地面，如果不考慮細(xì)線的形變，g＝10 m/s2，試求：

(1)細(xì)線拉斷前后的速度大小和方向；
(2)假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時(shí)間為0.1 s，試確定細(xì)線的平均張力大小．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年安徽省高三第三次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，長l＝0.8 m的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端連結(jié)一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4 kg的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度H＝3.55 m，開始時(shí)將小球提到O點(diǎn)而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線被拉直的位置時(shí)，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過t＝0.5 s落到地面，如果不考慮細(xì)線的形變，g＝10 m/s2，試求：

(1)細(xì)線拉斷前后的速度大小和方向；

(2)假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時(shí)間為0.1 s，試確定細(xì)線的平均張力大小．

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年河南省許昌市三校高三上學(xué)期期末考試（理綜）物理部分 題型：計(jì)算題

如圖所示，長L＝1．5 m，高h(yuǎn)＝0．45 m，質(zhì)量M＝10 kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)木箱的速度v0＝3．6 m/s時(shí)，對木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F＝50 N，并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的小球輕放在距木箱右端的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離木箱落到地面．木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，其他摩擦均不計(jì)．取g＝10 m/s2．求： （1）小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)間；

     （2）小球放在P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移；

     （3）小球離開木箱時(shí)木箱的速度．

 

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