【題目】如圖所示,滑塊A和木板B靜止于光滑水平桌面上,B的上表面水平且足夠長(zhǎng),其左端放置一滑塊C,BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,A、B由不可伸長(zhǎng)的理想輕繩連接,繩子處于松弛狀態(tài)。現(xiàn)在突然給一個(gè)向右的速度上滑動(dòng),當(dāng)的速度為時(shí)繩子剛好伸直,接著繩子被瞬間拉斷,繩子拉斷時(shí)的速度為,AB、C的質(zhì)量分別為2m3m、m。求:

(1)C獲得速度開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間繩子被拉直;

(2)拉斷繩子造成的機(jī)械能損失;

(3)B不是足夠長(zhǎng),欲使C不從B的右端滑下,木板B的長(zhǎng)度至少為多少。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)當(dāng)的速度為時(shí)繩子剛好伸直,對(duì),根據(jù)動(dòng)量定理求解從獲得速度開(kāi)始到繩子剛好伸直的時(shí)間;

(2)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,、組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解繩子拉斷后的速度,再根據(jù)能量守恒求解整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

(3)繩拉斷后,當(dāng)滑到板的右端兩者速度相等時(shí)木板的長(zhǎng)度最短,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合求解。

解:(1)獲得速度到繩子拉直的過(guò)程中,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得:

解得

(2)設(shè)繩子剛拉直時(shí)的速度為,對(duì)系統(tǒng)分析,選擇向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:

計(jì)算得出:

繩子拉斷的過(guò)程中,、組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:

計(jì)算得出

繩子拉斷過(guò)程中,以、為系統(tǒng),根據(jù)能量守恒定律得損失的能量為:

解得

3)繩拉斷前的過(guò)程,根據(jù)能量守恒定律得

當(dāng)C恰好滑到B板右端時(shí),對(duì)BC系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得

由能量守恒定律得

木板長(zhǎng)度至少為

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,繞中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上,放有可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,質(zhì)量均為間用細(xì)線沿半徑方向相連,它們到轉(zhuǎn)軸距離分別為,與盤(pán)面間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍,g10m/s2,則

A.當(dāng)A開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),圓盤(pán)的角速度=4rad/s

B.當(dāng)細(xì)線上開(kāi)始出現(xiàn)張力時(shí),圓盤(pán)的角速度為rad/s

C.當(dāng)A、B即將滑動(dòng)時(shí),燒斷細(xì)線,A做離心運(yùn)動(dòng)

D.當(dāng)A、B即將滑動(dòng)時(shí),燒斷細(xì)線,B做離心運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】是“第五代移動(dòng)通訊技術(shù)”的簡(jiǎn)稱。目前通州區(qū)是北京市覆蓋率最高的區(qū)縣,相信很多人都經(jīng)歷過(guò)手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的情況,能有效解決信號(hào)問(wèn)題。由于先前的等已經(jīng)將大部分通訊頻段占用,留給的頻段已經(jīng)很小了。采用了比更高的頻段,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的是毫米波,將網(wǎng)絡(luò)通訊速度提高百倍以上,但毫米波也有明顯缺陷,穿透能力弱,目前解決的辦法是縮減基站體積,在城市各個(gè)角落建立類似于路燈的微型基站。綜合上述材料,下列說(shuō)法中不正確的是

A.信號(hào)不適合長(zhǎng)距離傳輸

B.手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的情況有可能因?yàn)槎嗥绽招?yīng)或地面樓房鋼筋結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)一定量的屏蔽

C.信號(hào)比信號(hào)更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.隨著基站數(shù)量增多并且越來(lái)越密集,可以把基站的功率設(shè)計(jì)小一些

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某科技小組學(xué)習(xí)了反沖現(xiàn)象后,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。

如圖甲所示,小車上固定一個(gè)右端開(kāi)口的小管,管口剛好與小車右端對(duì)齊。小管內(nèi)裝有一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的硬彈簧,小車與管的總質(zhì)量為M=0.2kg。將一個(gè)大小合適、質(zhì)量為m=0.05kg的小球壓入管內(nèi),管口的鎖定裝置既可控制小球不彈出,也可通過(guò)無(wú)線遙控解鎖。小球彈出時(shí)間極短,在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)的摩擦可忽略。該小組利用此裝置完成以下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一:測(cè)量彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能

如圖乙所示,將該裝置放在水平桌面上,小車右端與桌面右端對(duì)齊,并在小車右端懸掛重錘線到地面,標(biāo)記出O點(diǎn)。固定小車,解鎖后,小球水平飛出,落到地面上的A點(diǎn)。測(cè)得OA的距離為x=2.4m,小球拋出點(diǎn)的豎直高度為h=0.8m。取m/s2。

實(shí)驗(yàn)二:對(duì)小車反沖距離的理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)

如圖丙所示,將該裝置放在水平地面上靜止不動(dòng),解除鎖定,小球彈出瞬間小車向相反方向運(yùn)動(dòng)。已知地面對(duì)小車的阻力恒為車對(duì)地面壓力的k=0.3倍。該小組在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上,先通過(guò)理論計(jì)算得出小車反沖距離的預(yù)測(cè)值為s,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得反沖距離的實(shí)際值為s'。

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及所學(xué)知識(shí)解答以下問(wèn)題:

1)求小球鎖定時(shí)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能EP;

2)請(qǐng)你幫助該小組計(jì)算小車反沖距離的預(yù)測(cè)值s

3)請(qǐng)分析說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有信息能否預(yù)測(cè)s's的大小關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體做直線運(yùn)動(dòng),初速度與加速度方向相反,在加速度逐漸增大且速度未減到零的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是

A.物體運(yùn)動(dòng)速度的變化率越來(lái)越大

B.速度變化量的方向與加速度方向相反

C.速度不斷減小,物體位移也在變小

D.速度不斷減小,在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量也不斷減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度圖象如圖所示.在0-t時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是(

A.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向相反

B.Ⅰ物體的加速度不斷增大,Ⅱ物體的加速度不斷減小

C.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的位移都不斷增大

D.Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都大于(v1+v2)/2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.物塊在重物的牽引下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處).從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz.

1)通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________________之間某時(shí)刻開(kāi)始減速.

2)計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s(保留三位有效數(shù)字)

3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a=________ m/s2(保留 三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】空調(diào)在制冷過(guò)程中,室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來(lái)越少,人會(huì)感覺(jué)干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后,排出液化水的體積V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M=1.8×102kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol1。試求:(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)

(1)該液化水的質(zhì)量;

(2)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;

(3)一個(gè)水分子的直徑d

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上有兩個(gè)完全相同的鉤碼A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)在掛鉤處分別對(duì)A、B施加豎直向上的恒力F1F2(F1>F2),使鉤碼都豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A、B兩個(gè)鉤碼各自運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去豎直向上的恒力作用,已知A、B向上運(yùn)動(dòng)的最大高度相等。忽略空氣阻力作用,設(shè)Fl對(duì)鉤碼A的沖量大小為I1,F2對(duì)鉤碼B的沖量大小為I2,則

A.I1<I2

B.I1>I2

C.I1=I2

D.以上情況都有可能

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