【題目】如圖所示，一金屬箱固定在傾角為的足夠長固定斜面上，金屬箱底面厚度不計，箱長l1=4.5m，質(zhì)量m1=8kg。金屬箱上端側(cè)壁A打開，距斜面頂端l2=5m�，F(xiàn)將質(zhì)量m2=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)由斜面頂端自由釋放，沿斜面進入金屬箱，物塊進入金屬箱時沒有能量損失，最后與金屬箱下端側(cè)壁B發(fā)生彈性碰撞。碰撞的同時上端側(cè)壁A下落鎖定并釋放金屬箱。已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3，與金屬箱內(nèi)表面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.125，金屬箱與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=，重力加速度g取10m/s 2，sin=0.6，cos=0.8，求：

(1)物塊與金屬箱下端側(cè)壁B相碰前瞬間的速度；

(2)物塊與金屬箱側(cè)壁第二次相碰前物塊的速度。(結(jié)果保留2位小數(shù))

【答案】(1)；(2)，方向斜面向上

【解析】

(1)物塊沿斜面下滑，設加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得

由運動學規(guī)律可得

物塊進入金屬箱后，設加速度為，末速度為，由牛頓第二定律得

由運動學規(guī)律可得

解得

(2)物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞，設碰后物塊與金屬箱的速度分別為v3和v4，由動量守恒定律及能量守恒可得

物塊與金屬箱側(cè)壁發(fā)生彈性碰撞后，物塊沿金屬箱底面向上滑行，設加速度為a3，金屬箱向下運動的加速度為a4，由牛頓第二定律可得

物塊減速運動為0時，有，得

1s內(nèi)物塊和金屬位移之和

說明物塊第二次與金屬箱碰撞為側(cè)壁A，設物塊上滑的位移為x1，金屬箱下滑的位移為x2，第一次與第二次碰撞的時間間隔為t2，由運動學規(guī)律可得

設第二次碰撞前物塊的速度為v5，由運動學規(guī)律可得

解得

方向沿斜面向上

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗，如圖所示。在滑塊上安裝一遮光條，把滑塊放在水平氣墊導軌上，并用繞過定滑輪的細繩與鉤碼相連，光電計時器安裝在處。測得滑塊（含遮光條）的質(zhì)量為，鉤碼總質(zhì)量為，遮光條寬度為，導軌上滑塊的初始位置點到點的距離為，當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為�；瑝K從點運動到點的過程中，滑塊（含遮光條）與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量為__________，動能的增加量為_____________。（均用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用如圖甲所示裝置測當?shù)氐闹亓铀俣�，光電門A、B與光電計時器相連，可記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間

（1）實驗前用游標卡尺測量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑d=_____mm

（2）讓小球緊靠固定擋板，由靜止釋放，光電計時器記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間t1、t2，測出兩光電門間的高度差h，則測得的重力加速度g=_____(用測得的物理量的符號表示)。

（3）將光電計時器記錄小球通過光電門的時間改為記錄小球從光電門A運動到光電門B所用的時間，保持光電門B的位置不變，多次改變光電門A的位置,每次均讓小球從緊靠固定擋板由靜止釋放，記錄每次兩光電間的高度差h及小球從光電門A運動到光電門B所用的時間t，作出圖象如圖丙所示，若圖象斜率的絕對值為k，則圖象與縱軸的截距意義為____，當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，有理想邊界的正方形勻強磁場區(qū)域abcd邊長為L，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B。一群質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力），在紙面內(nèi)從b點沿各個方向以大小為的速率射入磁場，不考慮粒子間的相互作用，下列判斷正確的是

A. 從a點射出的粒子在磁場中運動的時間最短

B. 從d點射出的粒子在磁場中運動的時間最長

C. 從cd邊射出的粒子與c的最小距離為L

D. 從cd邊射出的粒子在磁場中運動的最短時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】粗細均勻的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣的水平面上，整個裝置處在垂直水平面的勻強磁場中，ab邊與磁場邊界MN重合，如圖所示�，F(xiàn)用水平向左的外力F將線框拉出磁場，且外力與時間的函數(shù)關系為F=b+kt，b和k均為常數(shù)。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，Q表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時間及電荷量與時間變化關系的圖象可能正確的是（ ）

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一交流發(fā)電機的線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，理想變壓器原線圈接有理想電壓表和電流表，副線圈接有定值電阻和燈泡，它們的阻值相等（設燈泡阻值不變），且均為R。當線圈由圖示位置（磁場恰好與線圈平面垂直）以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動時，燈泡恰能正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為U，已知燈泡的額定功率為P。下列選項正確的是（　�。�

A.線圈在圖示位置磁通量的變化率最大

B.電流表的示數(shù)為

C.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

D.從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值表達式。

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【題目】某種超導磁懸浮列車是利用超導體的抗磁作用使列車車體向上浮起，同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進動力．其推進原理可以簡化為如圖所示的模型：在水平面上相距b的兩根平行直導軌間，有豎直方向等距離分布的方向相反的勻強磁場和，且，每個磁場分布區(qū)間的長都是a，相間排列，所有這些磁場都以速度向右勻速平動．這時跨在兩導軌間的長為a寬為b的金屬框MNQP（懸浮在導軌正上方）在磁場力作用下也將會向右運動．設金屬框的總電阻為R，運動中所受到的阻力恒為f，求：

（1）列車在運動過程中金屬框產(chǎn)生的最大電流；

（2）列車能達到的最大速度；

（3）在（2）情況下每秒鐘磁場提供的總能量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示.將一質(zhì)量、體積的重物捆綁在開口朝下的浮筒上.向浮筒內(nèi)沖入一定質(zhì)量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離，筒內(nèi)氣體體積.在拉力作用下浮筒緩慢上升，當筒內(nèi)液面的距離為時，拉力減為零，此時氣體體積為，隨后浮筒和重物自動上浮。求和. 已知:大氣壓強，水的密度，重力加速度的大小.不計水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在研究性學習中用如圖裝置來驗證機械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，系統(tǒng)靜止時，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，由靜止釋放后，系統(tǒng)開始運動，當物體B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門固定在鐵架臺P1、P2處，通過數(shù)字計時器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時間。

（1）若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v=______。

（2）若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實驗中驗證下面__________（填正確選項的序號）等式成立，即可驗證牛頓第二定律。

A. B.

C. D.

（3）本實驗中的測量儀器除了刻度尺、數(shù)字計時器外，還需要___________。

（4）若M>>m，改變金屬片C的質(zhì)量m，使物體B由同一高度落下穿過圓環(huán)，記錄各次的金屬片C的質(zhì)量m，以及物體B通過P1、P2這段距離的時間t，以mg為橫軸，以__________（選填“”或“”）為縱軸，通過描點作出的圖線是一條過原點的直線。

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