【題目】如圖所示,AB為豎直平面內(nèi)的細(xì)管狀半圓軌道,AB連線為豎直直徑,軌道半徑R=6.4m,軌道內(nèi)壁光滑,A、B兩端為軌道的開口。BC為粗糙水平軌道,其長度s=8.4m。CD為傾角θ=37°的斜面。用兩個小物塊a、b緊靠在一輕彈簧的兩端將彈簧壓縮,用細(xì)線將兩物塊綁住,沿軌道靜置于C點(diǎn)。彈簧很短,物塊與彈簧均不拴接,物塊a的線度略小于細(xì)管的內(nèi)徑。燒斷細(xì)線,兩物塊先后落到斜面的M點(diǎn),CM兩點(diǎn)之間的距離L=12m。已知物塊跟水平軌道之間的動摩擦因數(shù),忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

1)物塊b剛離開彈簧的瞬間,其速率v0是多少;

2)設(shè)物塊a、b的質(zhì)量分別為m1m2,則是多少?(結(jié)果可以用根式表示)

【答案】(1); (2)

【解析】

1)物塊b離開彈簧后做平拋運(yùn)動。設(shè)從C運(yùn)動到M歷時為t,則

,

代入數(shù)據(jù)解得

,

(2) ①物塊a能夠經(jīng)過A點(diǎn)做平拋運(yùn)動落到斜面的M點(diǎn)。設(shè)物塊a經(jīng)過A點(diǎn)的速率為vA,從A運(yùn)動到M歷時為t1,則

,

解得

,

設(shè)物塊a剛被彈簧彈開時的速率為vCl,在從C運(yùn)動到A的過程中,由動能定理得

解得

vCl=19m/s

彈簧彈開物塊ab的過程中,物塊a、b動量守恒。選向右的方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻?/span>

解得

②物塊a被彈簧彈開后不能到達(dá)A點(diǎn),物塊aC點(diǎn)做平拋運(yùn)動落到斜面的M點(diǎn),做平拋運(yùn)動的初速度大小也是v0。設(shè)物塊a剛被彈簧彈開時的速率為vC2,在物塊aC向左運(yùn)動到再次回到C點(diǎn)的過程中,由動能定理得

解得:

彈簧彈開物塊a、b的過程中,物塊a、b動量守恒。選向右的方向?yàn)檎较,由動量守恒定律?/span>

解得

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】某種超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力。其推進(jìn)原理可以簡化為如圖所示的模型:PQMN是固定在水平地面上的兩根足夠長的平直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間分布著豎直(垂直紙面)方向等間距的勻強(qiáng)磁場B1B2。二者方向相反。矩形金屬框固定在實(shí)驗(yàn)車底部(車箱與金屬框絕緣)。其中ad邊寬度與磁場間隔相等。當(dāng)磁場B1B2同時以速度v沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動時。金屬框受到磁場力,并帶動實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動,已知金屬框垂直導(dǎo)軌的ab邊的邊長L、金屬框總電阻R,列車與線框的總質(zhì)量m,,懸浮狀態(tài)下,實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動時受到的阻力恒為其對地速度的K倍。則下列說法正確的是(  )

A.列車在運(yùn)動過程中金屬框中的電流方向一直不變

B.列車在運(yùn)動過程中金屬框產(chǎn)生的最大電流為

C.列車最后能達(dá)到的最大速度為

D.列車要維持最大速度運(yùn)動,它每秒鐘消耗的磁場能為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上,左側(cè)靠豎直墻,右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊.今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方足夠高處從靜止開始下落,與半圓槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),則以下結(jié)論中正確的是 (   )

A. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒

B. 小球在槽內(nèi)運(yùn)動到B點(diǎn)后,小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)動量守恒

C. 小球離開C點(diǎn)以后,將做斜上拋運(yùn)動,且恰好再從C點(diǎn)落入半圓槽中

D. 小球第二次通過B點(diǎn)時半圓槽與物塊分離,分離后兩者不會再相碰

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圖中實(shí)線表示一勻強(qiáng)電場的電場線,一帶負(fù)電荷的粒子射入電場,虛線是它的運(yùn)動軌跡,ab是軌跡上的兩點(diǎn),若粒子所受重力不計,則下列判斷正確的是(  )

A.電場線方向向下

B.粒子一定從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)

C.a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高

D.粒子在a點(diǎn)的速度小于在b點(diǎn)的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩電荷量分別為Q(Q>0)-Q的點(diǎn)電荷對稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè),a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間,b點(diǎn)位于yO點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零。下列說法正確的是(  )

A. b點(diǎn)電勢為零,電場強(qiáng)度也為零

B. 正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零,所受電場力方向向右

C. 將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn),后者電勢能的變化較大

D. 將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),必須克服電場力做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一帶電液滴在重力和勻強(qiáng)電場對它的作用力作用下,從靜止開始由b沿直線運(yùn)動到d,且bd與豎直方向所夾的銳角為,則下列結(jié)論正確的是( )

A.此液滴帶正電

B.液滴的加速度等于g

C.合外力對液滴做的總功等于零

D.液滴的電勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,長2m的木板Q靜止在某水平面上,t=0時刻,可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊P以水平向右的某初速度從Q的左端向右滑行。P、Q的速度時間圖象見圖乙,其中ab分別是0~1s內(nèi)P、Q的速度—時間圖線,是1~2s內(nèi)P、Q共同的速度時間圖線。已知P、Q的質(zhì)量均是1kg,g10m/s2.則以下判斷正確的是( 。

A.PQ系統(tǒng)在相互作用的過程中動量守恒

B.0~2s內(nèi),摩擦力對Q的沖量是2Ns

C.PQ之間的動摩擦因數(shù)為0.1

D.P相對Q靜止的位置在Q木板的右端

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(9分)光滑水平面上有一質(zhì)量為M的滑塊,滑塊的左側(cè)是一光滑的圓弧,圓弧半徑為R=1m.一質(zhì)量為m的小球以速度v0向右運(yùn)動沖上滑塊.已知M=4m,g取10m/s2,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,求:

(1)小球的初速度v0是多少?

(2)滑塊獲得的最大速度是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的兩塊長直平行金屬薄板a .b間的電勢差為U,b板下方足夠大的空間內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從貼近a板的左端以大小為v0的初速度水平射入板間的勻強(qiáng)電場,然后從狹縫P垂直進(jìn)人勻強(qiáng)磁場,最后粒子回到b板上與P點(diǎn)距離為LQ點(diǎn)(圖中未標(biāo)出,粒子打到b板后被吸收)。粒子重力不計。求:

(1)粒子穿過狹縫P時的速度大小v;

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

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