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精英家教網如圖所示,光滑斜面與水平地面在C點平滑連接,質量為0.4kg的滑塊A無初速地沿斜面滑下后,又沿水平地面運動至D點與質量也為0.4kg 的小球B發(fā)生正碰,碰撞時沒有機械能損失,小球B用長為L=0.32m的細繩懸于O點,其下端恰好與水平地面上的D點相切,已知滑塊與水平地面間的動摩擦因素為μ=0.1,C、D間距LCD=1.4m,碰后B球恰好能在豎直平面內做完整的圓周運動,g=l0m/s2,求:
(1)B球碰后的速度
(2)滑塊A在斜面上滑下時的高度h
(3)滑塊A最終與D點間的距離h.
分析:(1)碰撞后B球恰好能在豎直面做作完整的圓周運動,根據牛頓第二定律得出最高點的臨界速度,再根據機械能守恒定律求出A、B碰撞后B的速度.
(2)結合碰撞過程中動量守恒、機械能守恒求出A球碰撞前的速度,最后根據動能定理求出滑塊A在斜面上滑下時的高度h;
(3)通過碰后A的速度,根據動能定理求出A還能滑行的路程,從而得出滑塊A最終與D點間的距離.
解答:解:(1)設A和B碰后B的速度為vB,對于B從最低點到最高點的過程,由機械能守恒得:
 
1
2
mv
 
2
B
=mg2L+
1
2
mv
 
2
最高
   
在最高點,對B由牛頓第二定律得:mg=m
v
2
最高
L
  
解得:vB=
5gL
=
5×10×0.32
=4m/s 
(2)設A與B碰前、碰后速度分別為vD和vB
根據動量守恒定律得:mvD=mvD′+mvB  
根據機械能守恒定律得:
1
2
m
v′
 
2
D
=
1
2
m
v
2
D
+
1
2
m
v
2
B

聯(lián)立兩式解得:vB=vD=4m/s,vD′=0
對A從C到D的過程,由動能定理得:
μmgLCD=
1
2
mv2
-
1
2
m
v
2
D

下滑過程,有:Mgh=
1
2
m
v
2
C
 
解得:h=0.94m
(3)設滑塊A最終與A的距離為S,由動能定理得:
μmgS=
1
2
m
v
2
D
  
解得:S=8m
答:(1)B球碰后的速度是4m/s.
(2)滑塊A在斜面上滑下時的高度h是0.94m.
(3)滑塊A最終與D點間的距離是8m.
點評:本題綜合考查了動量守恒定律、機械能守恒定律、牛頓第二定律、動能定理,綜合性較強,對學生的能力要求較高,需加強訓練.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑斜面與水平面在B點平滑連接,質量為0.20kg的物體從斜面上的A點由靜止開始下滑,經過B點后進入水平面(設經過B點前后速度大小不變),最后停在水平面上的C點.每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據.取g=10m/s2
t/s 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4
v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 1.1 0.7
求:
(1)物體在斜面上運動的加速度大;
(2)斜面上A、B兩點間的距離;
(3)物體在水平面上運動過程中,滑動摩擦力對物體做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑斜面與水平面在B點平滑連接,質量為0.20kg的物體從斜面上的A點由靜止開始下滑,經過B點后進入水平面(設經過B點前后速度大小不變),最后停在水平面上的C點.每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據.取g=10m/s2
t/s 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4
v/m?s-1 0.0 1.0 2.0 1.1 0.7
求:
(1)斜面與水平面的夾角;
(2)物體與斜面間的動摩擦因數(shù);
(3)t=0.8時物體的瞬時速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑斜面與水平地面在C點平滑連接,質量為0.4kg的滑塊A無初速地沿斜面滑下后,又沿水平地面運動至D與質量為0.8kg的小球B發(fā)生正碰,碰撞時沒有能量損失.B球用長為L=O.32m的細線懸于O點,其下端恰與水平地面土的D點相切. 已知滑塊A與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,C、D間距離LCD=1.4m,碰撞后B球恰好能在豎直面做作完整的圓周運動,g取10m/s2.求:
(1)滑塊A在斜面上滑下時的高度h;
(2)滑塊A最終與D點間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,光滑斜面與水平成θ角,在斜面上放一個質量為m的圓球,再用光滑的擋板住,現(xiàn)在緩慢地改變擋板A與斜面的夾角α,當α=
90
90
°時,A板對球的彈力最小,其最小值為
mgsinθ
mgsinθ

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