(10分)如圖所示,一個(gè)帶有圓弧的粗糙滑板A，總質(zhì)量為mA=3kg,其圓弧部分與水平部分相切于P,水平部分PQ長(zhǎng)為L(zhǎng)=3.75m,開(kāi)始時(shí)A靜止在光滑水平面上.有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A,小木塊B與滑板A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15,小木塊B滑到滑板A的左端,并沿著圓弧部分向上滑行一段距離后返回,最終停在滑板A的水平部分上.

（1）求A、B相對(duì)靜止時(shí)的速度大小；

（2）若B最終停在A的水平部分上的R點(diǎn),PR=1m,求B在圓弧上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量；

（3）若圓弧部分光滑,且除v0不確定外其他條件不變,討論小木塊B在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否有可能在某段時(shí)間里相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng)?如不可能,說(shuō)明理由;如可能,試求出B既能向右滑動(dòng)、又不滑離木板A的問(wèn)取值范圍。（取g=10m/s2,結(jié)果可以保留根號(hào)）

解析：

（1）小木塊B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到A、B相對(duì)靜止的過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，有                ①

解得     ＝2 m/s                     ②（1分）

（2）設(shè)B在A的圓弧部分的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q1，B在A的水平部分往返的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，它們之間因摩擦產(chǎn)生的熱量為Q2，由能量關(guān)系得到

            ③（1分）

                      ④（1分）

     ⑤（1分）

（3）設(shè)小木塊B下滑到P點(diǎn)時(shí)速度為vB，同時(shí)A的速度為vA，由動(dòng)量守恒和能量關(guān)系可以得到                                     ⑥（1分）

             ⑦（1分）

由⑥⑦兩式可以得到

，解方程得：

，化簡(jiǎn)后為         ⑧（1分）

若要求B最終不滑離A，由能量關(guān)系必有

          ⑨（1分）

化簡(jiǎn)得                                              ⑩（1分）

故B既能對(duì)地向右滑動(dòng)，又不滑離A的條件為

                               ⑾（1分）

即  （ ）    ⑿

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：

（08年福州三中期中）（附加題，10分）如圖所示，質(zhì)量M＝10kg，上表面光滑的足夠長(zhǎng)木板在水平拉力F＝50N作用下以v0＝5m/s初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們質(zhì)量均為m＝1kg，將一鐵塊無(wú)初速地放在木板最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L＝1m時(shí)又無(wú)初速地在木板最右端放上第二個(gè)鐵塊；只要木板運(yùn)動(dòng)了L就在木板最右端無(wú)初速放一鐵塊。求：

 

   （1）第一個(gè)鐵塊放上后，木板運(yùn)動(dòng)lm時(shí)，木板的速度多大？

   （2）最終有幾個(gè)鐵塊能留在木板上？

   （3）最后一個(gè)鐵塊與木板右端距離多大？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（滿分10分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：

（1）若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。

（2）線框從圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過(guò)電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來(lái)源：2009~2010學(xué)年ZDB三校高二第二學(xué)期期中考試物理 題型：計(jì)算題

（滿分10分）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的匝數(shù)為n，ad的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈與外電阻R構(gòu)成閉合電路，整個(gè)線圈的電阻也為R，現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：
⑴若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。
⑵線框從圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量和通過(guò)電阻R的電荷量

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆河南安陽(yáng)一中高二（奧賽班）第二次階段考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(10分）如圖所示，半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上，且圓弧上端切線豎直，下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道，已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m，不計(jì)摩擦和空氣阻力，

求：(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過(guò)程中圓弧軌道移動(dòng)的距離S=？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆山東省高一下學(xué)期期末考試物理 題型：計(jì)算題

（本題10分）如圖所示，電源E恒定電壓       12V，定值電阻 ，電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)電阻為，當(dāng)開(kāi)關(guān)s閉合，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，理想電壓表的讀數(shù)為。若電動(dòng)機(jī)除了內(nèi)電阻外不計(jì)其他損耗。求:（1）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P1.（2）電路消耗的總功率P。

 

 

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