【題目】如圖所示,質(zhì)量為1 kg的小球A系在細(xì)線的一端,線的另一端固定在O點(diǎn),O點(diǎn)到水平面的高度h0.45 m。物塊B質(zhì)量是小球的2倍,置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)的正下方。現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直,小球由靜止開(kāi)始釋放,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短),反彈后上擺至距水平面0.05 m高處速度減為0。小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,求:

1)小球A在與物塊B碰撞前瞬間,對(duì)細(xì)線的拉力;

2)發(fā)生正碰后,物塊B的速度大;

3)請(qǐng)判定此碰撞是否為彈性碰撞,并說(shuō)明理由;

4)若物塊B在水平面上滑行時(shí)間t1 s,則其與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大。

【答案】(1)30N;(2)2m/s;(3)此碰撞為彈性碰撞;(4)0.2。

【解析】

1)設(shè)小球的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與物塊碰撞前的速度大小為v1,細(xì)線對(duì)小球的拉力為T,取小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的重力勢(shì)能為零,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:

mgh=;

v1==3m/s

根據(jù)牛頓第二定律:T-mg=,代入數(shù)據(jù)得T=30N

根據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)?xì)線的拉力為30N;

2)設(shè)碰撞后小球反彈的速度大小為v2,同理有:mgh2=

v2==1m/s

設(shè)碰后物塊的速度大小為v3,取水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:

mv1=mv2+2mv3

v3=2m/s

3)碰撞前小球的動(dòng)能為=4.5J

碰撞后小球的動(dòng)能為 =0.5J

物塊的動(dòng)能 =4J

Ek1=Ek2+Ek3,此碰撞為彈性碰撞。

4)碰撞后物塊在地面滑行,根據(jù)動(dòng)量定理,有:μ2mgt=0-2mv3

μ=0.2

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】用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象,閉合電鍵S,用頻率為v的光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率v的關(guān)系圖象,圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-b),下列說(shuō)法中正確的是()

A. 普朗克常量為

B. 斷開(kāi)電鍵S后,電流表G的示數(shù)不為零

C. 僅增加照射光的強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能將增大

D. 保持照射光強(qiáng)度不變,僅提高照射光頻率,電流表G的示數(shù)保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某課外探究小組利用光電門等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)示意圖如圖甲所示.將一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由高處從靜止釋放,下落過(guò)程中先后通過(guò)正下方、固定于A、B兩處的光電門,測(cè)得A、B間的距離為H,分別記錄下小球通過(guò)光電門A、B的時(shí)間為tA、tB,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

(1)如圖乙所示,用螺旋測(cè)微器測(cè)得小球的直徑d=_________mm.

(2)小球經(jīng)過(guò)光電門A時(shí)的速度表達(dá)式為____________

(3)某次實(shí)驗(yàn)得到tA、tB、H的數(shù)值,在同一坐標(biāo)系中標(biāo)出及H數(shù)值,作出如圖丙所示的圖象,則圖中直線的斜率為____________(用g、d表示)時(shí)表示小球從A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,甲為一列沿軸傳播的簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻的波形圖象,乙表示該波傳播介質(zhì)中處的質(zhì)點(diǎn)時(shí)起的振動(dòng)圖象。則

A.該波的周期時(shí)

B.該波沿軸負(fù)方向傳播

C.時(shí),質(zhì)點(diǎn)在負(fù)的最大位移處

D.,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為

E.處的質(zhì)點(diǎn)的加速度沿軸負(fù)方向

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中:

1)小博同學(xué)制作了如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)單擺,你認(rèn)為他應(yīng)選用__________圖來(lái)做實(shí)驗(yàn);

2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程小博同學(xué)分別用了圖(a)、(b)的兩種不同方式懸掛小鋼球,你認(rèn)為____(選填“a”“b”)懸掛方式較好;

3)某同學(xué)用秒表測(cè)得單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖所示,則單擺的周期為____________s;

4)若單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為,式中T0為擺角趨近于時(shí)的周期,a為常數(shù);為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式,需要測(cè)量的物理量有___________;某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線,則圖線的斜率表示___________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面上有AB、C三點(diǎn),現(xiàn)從這三點(diǎn)分別以不同的初速度水平拋出一小球,三個(gè)小球均落在斜面上的D點(diǎn),今測(cè)得ABBCCD,不計(jì)空氣阻力,由此可以判斷( )

A. AB、C處拋出的三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為

B. A、B、C處拋出的三個(gè)小球落在斜面上時(shí)速度與斜面的夾角相同

C. A、B、C處拋出的三個(gè)小球的初速度大小之比為3 2 1

D. A、BC處拋出的三個(gè)小球距斜面最遠(yuǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值之比為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向均向下的恒定電流。則

A. 金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

B. 金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針

C. 金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

D. 金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一直角三角形金屬框,向左勻速地穿過(guò)一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)僅限于虛線邊界所圍的區(qū)域內(nèi),該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同,且金屬框的下邊與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊在一條直線上.若取順時(shí)針電流方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,從金屬框左邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),則金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示,O為水平直線MN上的一點(diǎn),質(zhì)量為m的小球在O點(diǎn)的左方時(shí)受到水平恒力F1作用,運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的右方時(shí),同時(shí)還受到水平恒力F2的作用,設(shè)質(zhì)點(diǎn)從圖示位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖2所示,在0-t4時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是(

A. 質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)右方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t4-2t1

B. 質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)的左方加速度大小為

C. F2的大小為

D. 質(zhì)點(diǎn)在0-t4這段時(shí)間內(nèi)的最大位移為

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