【題目】如圖所示,一個半徑R=0.80m1/4光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),其下端切線是水平的,軌道下端距地面高度h=1.25m。在圓弧軌道的最下端放置一個質(zhì)量mB=0.30kg的小物塊B(可視為質(zhì)點)。另一質(zhì)量mA=0.10kg的小物塊A(也視為質(zhì)點)由圓弧軌道頂端從靜止開始釋放,運動到軌道最低點時,和物塊B發(fā)生碰撞,碰后物塊B水平飛出,其落到水平地面時的水平位移s=0.80m。忽略空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)物塊A滑到圓弧軌道下端時對軌道的壓力大。

(2)物塊B離開圓弧軌道最低點時的速度大;

(3)物塊A與物塊B碰撞過程中,A、B所組成的系統(tǒng)損失的機械能。

【答案】(1)3N;(2)1.6m/s;(3)0.384J

【解析】

對于物塊A在圓弧軌道上下滑的過程,根據(jù)機械能守恒定律,求出碰撞前A的速度,根據(jù)牛頓第二、第三定律即可求解壓力;滑塊B做平拋運動,根據(jù)平拋運動的位移公式求解;兩個滑塊碰撞過程動量守恒,根據(jù)動量守恒定律列式求解出物塊B的初速度,然后用碰撞前的總動能減去碰撞后的總動能即可。

(1)物塊A在圓弧軌道上下滑的過程,由機械能守恒定律得:

解得:

B點,對物塊,根據(jù)牛頓第二定律得

解得:,

由牛頓第三定律知,物塊A在圓弧軌道末端對軌道的作用力大小為3N,方向豎直向下;

(2)物塊B離開圓弧軌道最低點后作平拋運動,設(shè)其飛行時間為t,離開圓弧軌道下端時的
速度為,則:解得,

即物塊B離開圓弧軌道最低點時的速度大小為1.6m/s;

(3)小物塊A在圓弧軌道最低點與物塊B碰撞過程中動量守恒,設(shè)小物塊A碰撞后的速度為,則,解得,

碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能

解得:
即物塊A與物塊B碰撞過程中,A、B所組成的系統(tǒng)損失的機械能為0.384J。

練習冊系列答案
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A. 木塊a 與鐵塊b間可能沒有摩擦力

B. 木塊與整直墻面間一定沒有彈力

C. 木塊與豎直墻面間一定存在摩擦力

D. 豎直向上的作用力F大小一定大于鐵塊與木塊的重力之和

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A. 顧客始終受到三個力的作用

B. 顧客始終處于超重狀態(tài)

C. 扶梯對顧客作用力的方向先指向左上方,再豎直向上

D. 扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方,再豎直向上

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【題目】固定的兩滑桿上分別套有圓環(huán)A、B,兩環(huán)上分別用細線懸吊著物體C、D,如圖所示.當它們都沿滑桿向下滑動時,A的懸線始終張緊與桿垂直,B的懸線始終張緊豎直向下.則( )

A. A環(huán)做勻加速運動

B. B環(huán)做勻速運動

C. A環(huán)與桿之間可能有摩擦力

D. B環(huán)與桿之間可能無摩擦力

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【題目】如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當輕繩與水平面的夾角為時,船的速度為v,此時人的拉力大小為F,則( )

A. 人拉繩行走的速度為 B. 人拉繩行走的速度為

C. 船的加速度為 D. 船的加速度為

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【題目】某研究小組設(shè)計了一種用一把尺子測定動摩擦因數(shù)的實驗方案。如圖所示,A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端與桌面相切),B是質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點)。

第一次實驗,如圖(a)所示,將滑槽末端與桌面右端M對齊并固定,讓滑塊從滑槽最高點由靜止滑下,最終平拋落點在水平地面上的P點,測出滑槽最高點距離桌面的高度h、M距離地面的高度H、MP間的水平距離x1

第二次實驗,如圖(b)所示,將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定,讓滑塊B再次從滑槽最高點由靜止滑下,最終平拋落點在水平地面上的P′點,測出滑槽末端與桌面右端M的距離L、MP′間的水平距離x2,已知重力加速度為g

(1)第二次實驗中,滑塊平拋運動的初速度大小為______。(用所測物理量的符號表示)

(2)通過上述測量和進一步的計算,可求出滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ,下列能引起實驗誤差的是_____

A. x1、x2的測量 B.H的測量 C.L的測量 D.h的測量

(3)滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ = _________。(用所測物理量的符號表示)

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(1)求該電場的場強E的大小;

(2)若將小球拉至水平位置OA,在此處將小球自由釋放,求小球擺動到豎直位置時,小球?qū)K的拉力大。

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