如圖所示，傾角為θ的斜面上靜止放置三個質(zhì)量均為m的木箱，相鄰兩木箱的距離均為l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一與其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起運動。整個過程中工人的推力不變，最后恰好能推著三個木箱勻速上滑。已知木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.設碰撞時間極短，求：

(1)工人的推力；

(2)三個木箱勻速運動的速度；

(3)在第一次碰撞中損失的機械能。

分析:木箱滑動過程中利用動能定理，在碰撞過程中動量守恒，碰撞是完全非彈性碰撞，損失機械能最大。

解析:（1）設工人的推力為F，則有

F=3mg(sinθ+μcosθ)。①

(2)設第一次碰撞前瞬間木箱速度為v1,由功能關(guān)系得

Fl=mglsinθ+μmglcosθ+mv12②

設碰撞后兩木箱的速度為v2，由動量守恒得

mv1=2mv2③

設再次碰撞前瞬間速度為v3,由功能關(guān)系得

Fl=2mglsinθ+2μmglcosθ+×2m(v32-v22)④

設碰撞后三個木箱一起運動的速度為v4,由動量守恒得

2mv3=3mv4⑤

聯(lián)立以上各式得

。⑥

(3)設在第一次碰撞中損失的機械能為ΔE,有

⑦

聯(lián)立①②③⑦式得

ΔE=mgl(sinθ+μcosθ)。⑧

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?淮安模擬）如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點等高．質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ．
（2）若使滑塊能到達C點，求滑塊從A點沿斜面滑下時的初速度v0的最小值．
（3）若滑塊離開C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點飛出至落到斜面上的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為30°的光滑固定斜面，質(zhì)量分別為m1和m2的兩個滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），將兩滑塊由靜止釋放，m1靜止，此時繩中的張力為T1．若交換兩滑塊的位置，再由靜止釋放，此時繩中的張力為T2，則T1與T2的比值為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾角為θ=30°的斜面體靜止固定在水平面上，現(xiàn)將一個重為30N的物體m，放在該斜面體上靜止不動，若用F=5N的拉力豎直向上提物體，物體仍靜止，下述結(jié)論正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾角為37°的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向勻速運動．已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L=7m．現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊輕放到傳送帶的頂端，使它從靜止開始沿傳送帶下滑，已知木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2．求：
（1）木塊從頂端滑到底端所需要的時間；
（2）木塊從頂端滑到底端摩擦力對木塊做的功；
（3）木塊從頂端滑到底端產(chǎn)生的熱量？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾角為37°的足夠長粗糙斜面下端與一足夠長光滑水平面相接，斜面上有兩小球A、B，距水平面高度分別為h1=5.4m和h2=0.6m．現(xiàn)由靜止開始釋放A球，經(jīng)過一段時間t后，再由靜止開始釋放B球．A和B與斜面之間的動摩擦因素均為μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，設小球經(jīng)過斜面和水平面交界處C機械能不損失，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）． 求：
（1）為了保證A、B兩球不會在斜面上相碰，t最長不能超過多少？
（2）若A球從斜面上h1高度處由靜止開始下滑的同時，B球受到恒定外力作用從C點以加速度a 由靜止開始向右運動，則a為多大時，A球有可能追上B球？

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同步練習冊答案