(1 8分)如圖所示,在水平地面上固定一傾角為θ =37°的足夠長(zhǎng)斜面。質(zhì)量均為m=0.3kg  的兩物塊A和B置于斜面上,已知物塊A與斜面之間無(wú)摩擦,物塊B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75。開始時(shí)用手按住A和B,使A靜止在斜面頂端,物塊B靜止在與A相距l =5.0cm的斜面下方,F(xiàn)同時(shí)輕輕松開兩手,且同時(shí)在物塊A上施加一個(gè)豎直向下的大小為2N的恒力F,經(jīng)一段時(shí)間后A和B發(fā)生正碰。假設(shè)在各次碰撞過程中,沒有機(jī)械能的損失,且碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì)。設(shè)在本題中最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2。0已知sin37°=0.6;cos37°=0.8

求:

   (1)第一次碰撞結(jié)束瞬間物塊A、B的速度各多大?

   (2)從放手開始到即將發(fā)生第二次碰撞的這段時(shí)間內(nèi),恒力F對(duì)物塊A做了多少功?

 


解:(1)放手后,B處于靜止?fàn)顟B(tài),A做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)第一次碰前,A的速度為

由動(dòng)能定理                         (2分)

帶入數(shù)據(jù)得

A、 B發(fā)生第一次碰撞過程中由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒有

                               (4分)

帶入數(shù)據(jù)得

所以第一次碰后A、B的速度分別為。    (2分)

(2)第一次碰撞后

對(duì)A    由牛頓第二定律   得 可知

A做初速度為0加速度為勻加速運(yùn)動(dòng)      (2分)

對(duì)B受力分析可知B以速度做勻速運(yùn)動(dòng)         (2分)

設(shè)第二次碰撞前A、B的速度分別為,,其中。由A、B發(fā)生第一次碰撞到發(fā)生第二次碰撞位移相等有

                      (2分)

這一過程的A的位移              (1分)

聯(lián)立得   (1分)

從放手到即將發(fā)生第二次碰撞的過程中,力F做功為

           (2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)若行李包從B端水平拋出的初速度v=3.0m/s,求它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和飛行的水平距離.
(2)若行李包以v0 =1.0m/s的初速度從A端向右滑行,行李包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離,求傳送帶的長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件.

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(8分)利用如圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,已知物體A和B的質(zhì)量分別為M和m,分別系在一條跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩兩端(M >m),其中1、2是兩個(gè)光電門.讓系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng);已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.。

①、實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是          (選填“A”或者“B”或者“AB”

②實(shí)驗(yàn)中除了記錄物體B通過兩光電門時(shí)的速度v1、v2外; 還需要測(cè)量的物理量是____       _.

③、用已知量和測(cè)量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式:_____________________________________.

 

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(2013·天津河西一模,11題)(1 8分)如圖所示,在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xoy,以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM(與負(fù)x軸成角)和正y軸為界,在x<0的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場(chǎng),方向水平向左,場(chǎng)強(qiáng)大小E=0.32V/m:以直線OM和正x軸為界,在y>0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強(qiáng)強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.lT.一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以=2×m/s’的初速度射入磁場(chǎng)。己知粒子的比荷為q/m=5×C/kg,求:

(1)粒子第一次經(jīng)過磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo):

(2)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間:

(3)粒子最終離開電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)。

【答案】見解析

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(1)離子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度

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(3)離子打在x軸上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)。

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