如圖所示,光滑斜面與水平地面在C點(diǎn)平滑連接,質(zhì)量為0.4kg的滑塊A無(wú)初速地沿斜面滑下后,又沿水平地面運(yùn)動(dòng)至D與質(zhì)量為0.8kg的小球B發(fā)生正碰,碰撞時(shí)沒(méi)有能量損失.B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)=O.32m的細(xì)線懸于O點(diǎn),其下端恰與水平地面土的D點(diǎn)相切.已知滑塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,C、D間距離LCD=1.4m,碰撞后B球恰好能在豎直面做作完整的圓周運(yùn)動(dòng),g取10m/s2.求:
(1)滑塊A在斜面上滑下時(shí)的高度h;
(2)滑塊A最終與D點(diǎn)間的距離.
(1)設(shè)小滑塊A滑至D點(diǎn)與小球B碰撞前的速度為v1,碰后A、B的速度分別為v2、v3,則小滑塊滑動(dòng)至D過(guò)程中,mAgh-μmAgLCD=
1
2
mAv12

在D點(diǎn)A、B發(fā)生碰撞,動(dòng)量守恒,mAv1=mAv2+mav2
機(jī)械能守恒,
1
2
mAv
2
1
=
1
2
mA
v22
+
1
2
mB
v21

小球B剛好作完整的圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v4,則在最高點(diǎn)時(shí),mBg=mB
v42
L
.④
從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)過(guò)程中,-2mBgL=
1
2
mBv42-
1
2
mBv32
.⑤
由①-⑤可得h=1.94m,v2=-2m/s(負(fù)號(hào)表示碰后滑塊A速度向左)
(2)設(shè)碰后小滑塊A在水平面上滑動(dòng)的路程為S,則有mAgs=-
1
2
mA
v22

解得s=
v22
2μk
=2m

所以滑塊先自左滑過(guò)C點(diǎn)后,又從斜面返回并靜止在C、D之間的一點(diǎn)上
故小滑塊最終與D點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)CD-(s-LCD)=0.8m.
答:(1)滑塊A在斜面上滑下時(shí)的高度為1.94m.
(2)滑塊A最終與D點(diǎn)間的距離為0.8m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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如下圖所示,a、b是兩個(gè)帶有同種電荷的小球,用絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn),兩球靜止時(shí),它們距水平地面的高度相等,繩與豎直方向的夾角分別為α、β,且α<β.若同時(shí)剪斷兩根細(xì)線,空氣阻力不計(jì),兩球帶電荷量不變,則(   )
A.a(chǎn)、b兩球同時(shí)落地B.a(chǎn)球先落地
C.a(chǎn)球水平飛行的距離比b球大D.a(chǎn)、b兩球水平飛行的距離相等

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

甲、乙兩人站在小車左右兩端,如圖6-2-13所示,當(dāng)他倆同時(shí)相向而行時(shí),發(fā)現(xiàn)小車向右運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是(軌道光滑)(  )
A.乙的速度必定大于甲的速度
B.乙對(duì)小車的沖量必定大于甲對(duì)小車的沖量
C.乙的動(dòng)量必定大于甲的動(dòng)量
D.甲、乙動(dòng)量總和必定不為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,有一條光滑軌道,其中一部分是水平的,有質(zhì)量為2m的滑塊A以速率15m/s向右滑行,又有另一質(zhì)量為m的滑塊B從高為5m處由靜止下滑,它們?cè)谒矫嫦嗯龊,B滑塊剛好能回到原出發(fā)點(diǎn),則碰撞后A的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_____m/s,方向?yàn)開(kāi)_____.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在光滑水平面上有兩個(gè)并排放置的木塊A和B,已知mA=0.5kg,mB=0.3kg,有一質(zhì)量為mC=0.1kg的小物塊C以20m/s的水平速度滑上A表面,由于C和A、B間有摩擦,C滑到B表面上時(shí)最終與B以2.5m/s的共同速度運(yùn)動(dòng),求:
(1)木塊A的最后速度;
(2)C離開(kāi)A時(shí)C的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

[物理-選修3-5]
(1)2011年3月,日本地震引發(fā)海嘯,繼而福島核電站(世界最大的核電站)發(fā)生核泄漏.關(guān)于核電站和核輻射,下列說(shuō)法中正確的是______
A.核反應(yīng)堆發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)
B.核反應(yīng)堆發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)
C.放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短是由核內(nèi)部本身決定,與外部條件無(wú)關(guān)
D.放射性同位素的半衰期長(zhǎng)短與地震、風(fēng)力等外部環(huán)境有關(guān)
(2)如圖所示,A、B兩木塊靠在一起放于光滑的水平面上,A、B的質(zhì)量分別為mA=2.0kg、mB=1.5kg.一個(gè)質(zhì)量為mC=0.5kg的小鐵塊C以v0=8m/s的速度滑到木塊A上,離開(kāi)木塊A后最終與木塊B一起勻速運(yùn)動(dòng).若木塊A在鐵塊C滑離后的速度為vA=0.8m/s,鐵塊C與木塊A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4,取g=l0m/s2.求:
①鐵塊C在滑離A時(shí)的速度;
②木塊B的長(zhǎng)度至少為多長(zhǎng).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,被壓縮后鎖定的彈簧一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為2m的物體A相連接,光滑的水平面和光滑的曲面平滑相連.有一質(zhì)量為m的物體B,從高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始沿光滑曲面滑下,與物體A相碰,碰后兩物體立即以相同速度向右運(yùn)動(dòng)(但兩個(gè)物體不粘連),同時(shí)彈簧的鎖定被解除,返回時(shí)物體B能上升的最大高度為
1
2
h
,試求:
(1)碰撞結(jié)束瞬間A、B的共同速度v1
(2)彈簧鎖定時(shí)對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能Ep

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為3m的小球B用長(zhǎng)度為L(zhǎng)=r的細(xì)線懸掛于O點(diǎn),小球B位于水平軌道DE與EF的分界點(diǎn)E,但對(duì)接觸面無(wú)壓力,DE段光滑,EF段粗糙,與兩個(gè)小球的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,另一個(gè)質(zhì)量為m的小球A以初速度v02
5gr
與B發(fā)生正碰后反彈,從D點(diǎn)進(jìn)入豎直放置的半徑為r的光滑半圓軌道CD,恰好到達(dá)最高點(diǎn)C,離開(kāi)C點(diǎn)后落在軌道DE的G點(diǎn)(圖中未畫出),A球、B球均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度用g表示,求:
(1)碰后A球的速度vA
(2)A球落點(diǎn)G點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離x
(3)如細(xì)線能承受的最大拉力Fm=16mg,碰后,懸掛B球的細(xì)線是否斷開(kāi)?如不能斷開(kāi),求出B球上擺的最大高度h;如能斷開(kāi),求出B球在水平軌道EF上運(yùn)動(dòng)的最大距離S.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑水平面上有A、B、C三個(gè)物塊,其質(zhì)量分別為mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg.現(xiàn)用一輕彈簧將A、B兩物塊連接,并用力緩慢壓縮彈簧使A、B兩物塊靠近,此過(guò)程外力做功108J(彈簧仍處于彈性限度內(nèi)),然后同時(shí)釋放A、B,彈簧開(kāi)始逐漸變長(zhǎng),當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),C恰以4m/s的速度迎面與B發(fā)生碰撞并粘連在一起.求
(1)彈簧剛好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)(B與C碰撞前)A和B物塊速度的大?
(2)當(dāng)彈簧第二次被壓縮時(shí),彈簧具有的最大彈性勢(shì)能為多少?

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