【題目】如圖,在一足夠長的平直軌道上,某時刻質(zhì)量m10.12 kg的滑塊甲以v12.1 m/s的速度向右滑動,此時在甲正前方s03.3 m處,質(zhì)量為m20.08 kg的滑塊乙以v21.5 m/s向左滑來,經(jīng)過一段時間兩滑塊發(fā)生碰撞,碰后兩滑塊粘在一起,繼續(xù)滑動一段距離靜止在軌道上.兩滑塊與軌道之間的動摩擦因數(shù)均為μ0.03g10 m/s2.如果兩滑塊相互作用的時間為t00.02 s,甲、乙都可視為質(zhì)點,則該過程產(chǎn)生的平均作用力分別為兩滑塊重力的多少倍?

【答案】6m1g 9m2g

【解析】試題分析:應(yīng)用牛頓第二定律與運動學(xué)公式求出碰撞前兩滑塊的速度,碰撞過程系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,系統(tǒng)動量守恒,應(yīng)用動量守恒定律求出碰撞后的速度,然后應(yīng)用動量定理求出碰撞作用力。

假設(shè)兩滑塊從間距為s03.3 m開始到發(fā)生碰撞所用的時間為t

則由運動學(xué)公式:

由牛頓第二定律:μmgma

可知兩滑塊的加速度大小為:a1a2μg0.3 m/s2

由以上各式可解得: t1 s (t11 s舍去)

甲、乙兩滑塊碰前的速度大小分別為:

v1v1a1t1.8 m/s

v2v2a2t1.2 m/s

可知碰前的瞬間滑塊甲的動量大于滑塊乙的動量,則由動量守恒定律:

m1v1m2v2(m1m2)v

解得:v0.6 m/s

對滑塊甲由動量定理:Ft0m1(vv1)

代入數(shù)據(jù)解得:F=-6m1g(負(fù)號表示F方向與甲運動方向相反)

對滑塊乙由動量定理:Ft0m2(vv2)

代入數(shù)據(jù)解得:F9m2g

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有平行于紙面的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,電場與水平方向成60°角,同心大圓半徑為,兩圓間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(圓的邊界上有磁場),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子經(jīng)電場加速后恰好沿磁場邊界進(jìn)入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從內(nèi)圓的最高點A處進(jìn)入電場,并從最低點C處離開電場。不計粒子的重力。求:(1)該粒子從A處進(jìn)入電場時的速率;

2)偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)大;

3)使該粒子不進(jìn)入電場并在磁場中做完整的圓周運動,進(jìn)入磁場的速度范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示物體置于某固定的斜面上,與斜面間動摩擦因數(shù)為μ。對物體施加水平向右大小變化的外力F,保持物體沿斜面向下做加速運動,加速度a隨外力F變化的關(guān)系如圖乙所示,物體不脫離斜面的條件是,若重力加速度,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,根據(jù)圖乙中所提供的信息經(jīng)過分析計算可以求出:

A. 物體的質(zhì)量

B. 斜面傾角的正弦值

C. 物體運動6s的位移

D. 加速度為6m/s2時物體對斜面的壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m="1" kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶仁的A點,隨傳送帶運動到B點,小物塊從C點沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動,己知圓弧半徑R="0.9" m,軌道最低點為D, D點距水平面的高度h="0.8" m.小物塊離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板,己知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.3,傳送帶以5m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動,g="10" m/2。求:

1)傳送帶AB兩端的距離;

2)小物塊經(jīng)過D點時對軌道的壓力的大小;

3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ的正切值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為“阿特伍徳機(jī)”模型,跨過光滑且質(zhì)量不計的定滑輪用輕繩栓接質(zhì)量為m2m的物體甲、乙。將兩物體置于同一高度,將裝置由靜止釋放,經(jīng)一段時間甲、乙兩物體在豎直方向的間距為 ,重力加速度用g表示。則在該過程中

A. 甲的機(jī)械能一直增大

B. 乙的機(jī)械能減少了

C. 輕繩對乙所做的功在數(shù)值上等于乙的重力所做的功

D. 甲的重力所做的功在數(shù)值上小于甲增加的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一物塊在光滑的水平面上受恒力F的作用向左運動,其正前方固定一個足夠長的輕質(zhì)彈簧,則關(guān)于物塊與彈簧接觸后的運動,下列說法中正確的是( )

A. 物塊一直作加速度減小的加速運動

B. 物塊一直作加速度增大的減速運動

C. 當(dāng)物塊剛與彈簧接觸時加速度最大

D. 當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時,物塊的加速度最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示,則()

A. t0.005s時線框的磁通量變化率為零

B. t0.01s時線框平面與中性面重合

C. 線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311V

D. 線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩同心圓環(huán)AB置于同一水平面上,其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán),A為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時,導(dǎo)體環(huán)A產(chǎn)生順時針電流且具有擴(kuò)展趨勢,則B的轉(zhuǎn)動情況是()

A. 順時針加速轉(zhuǎn)動

B. 順時針減速轉(zhuǎn)動

C. 逆時針加速轉(zhuǎn)動

D. 逆時針減速轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一同學(xué)用如圖甲所示實驗裝置(打點計時器、紙帶圖中未畫出)探究在水平固定的長木板上物體加速度隨著外力變化的關(guān)系。分別用不同的重物P掛在光滑的輕質(zhì)滑輪上,使平行于長木板的細(xì)線拉動長木板上的物體A,由靜止開始加速運動(紙帶與打點計時器之間的阻力及空氣阻力可忽略)。實驗后將物體A換成物體B重做實驗,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分別得到了物體A、B的加速度a與輕質(zhì)彈簧秤彈力F的關(guān)系圖象如圖丙AB所示。

1)由圖甲判斷下列說法正確的是_____

A.實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源,后釋放物體P

B.彈簧秤的讀數(shù)F即為物體AB受到的合外力

C.實驗中物體AB的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于重物P的質(zhì)量

D.彈簧秤的讀數(shù)始終是重物P的重力的一半

2)該同學(xué)實驗時將打點計時器接到頻率為50 HZ的交流電源上,某次得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點如圖乙所示(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中未畫出)。s1=3.61 cms2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cms6=7.58cm。則小車的加速度a =____m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

3)該同學(xué)研究得到的兩物體的a—F的關(guān)系圖象,發(fā)現(xiàn)兩個物體的質(zhì)量不等,且mA____mB(選填大于小于”)

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