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如圖所示,在傾角為θ的斜面上放置一內(nèi)壁光滑的凹槽A,凹槽A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=,槽內(nèi)緊靠右擋板處有一小物塊B,它與凹槽左擋板的距離為d.A、B的質(zhì)量均為m,斜面足夠長.現(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A、B,此后B與A擋板每次發(fā)生碰撞均交換速度,碰撞時(shí)間都極短.已知重力加速度為g.求:

(1)物塊B從開始釋放到與凹槽A發(fā)生第一次碰撞所經(jīng)過的時(shí)間t1

(2)B與A發(fā)生第一次碰撞后,A下滑時(shí)的加速度大小aA和發(fā)生第二次碰撞前瞬間物塊B的速度大小v2

(3)凹槽A沿斜面下滑的總位移大小x.

 

【答案】

(1)(2)(3)x=d 

【解析】

試題分析:(1)設(shè)B下滑的加速度為aB,則

 

  A所受重力沿斜面的分力  

所以B下滑時(shí),A保持靜止    

 

解得     

(2)釋放后,B做勻加速運(yùn)動,設(shè)物塊B運(yùn)動到凹槽A的左擋板時(shí)的速度為v1,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得  

第一次發(fā)生碰撞后瞬間A、B的速度分別為v1、0,此后A減速下滑,則

 

解得  ,方向沿斜面向上

A速度減為零的時(shí)間為t1,下滑的位移大小為x1,則

    

在時(shí)間t1內(nèi)物塊B下滑的距離,所以發(fā)生第二次碰撞前凹槽A已停止運(yùn)動,則B下滑距離x1與A發(fā)生第二次碰撞         

解得     

(3)方法一:設(shè)凹槽A下滑的總位移為x,由功能關(guān)系有

解得  x=d  

方法二:由(2)中的分析可知 

第二次碰后凹槽A滑行的距離 

同理可得,每次凹槽A碰后滑行的距離均為上一次的一半,則

考點(diǎn):此題為牛頓定律及運(yùn)動公式綜合應(yīng)用問題,除考查拗?jǐn)嗟诙杉斑\(yùn)動公式以及能量關(guān)系外,還考查分析判斷綜合論證的能力。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在傾角為θ=37°的斜面兩端,垂直于斜面方向固定兩個(gè)彈性板,兩板相距d=2m,質(zhì)量為m=10g,帶電量為q=+1×10-7C的物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,物體從斜面中點(diǎn)以大小為v0=10m/s的速度沿斜面開始運(yùn)動.若物體與彈性板碰撞過程中機(jī)械能不損失,電量也不變,勻強(qiáng)電場(方向與斜面平行)的場強(qiáng)E=2×106N/C,求物體在斜面上運(yùn)動的總路程.(g取10m/s2  sin37°=0.6  cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?上海模擬)如圖所示,在傾角為30°、靜止的光滑斜面上,一輛加速下滑的小車上懸吊單擺的擺線總處于水平位置.已知車的質(zhì)量和擺球的質(zhì)量均為m,下列正確的是( �。�
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在傾角為θ的絕緣斜面上,有相距為L的A、B兩點(diǎn),分別固定著兩個(gè)帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷.O為AB連線的中點(diǎn),a、b是AB連線上兩點(diǎn),其中Aa=Bb=
L4
.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以初動能EK0從a點(diǎn)出發(fā),沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動,其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能為2EK0,第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動能恰好為零,已知靜電力常量為k.求:
(1)兩個(gè)帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向;
(2)小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力大��;
(3)aO兩點(diǎn)間的電勢差.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角為θ=37°的足夠長的斜面上,有質(zhì)量為m1=2kg的長木板.開始時(shí),長木板上有一質(zhì)量為m2=1kg的小鐵塊(視為質(zhì)點(diǎn))以相對地面的初速度v0=2m/s 從長木板的中點(diǎn)沿長木板向下滑動,同時(shí)長木板在沿斜面向上的拉力作用下始終做速度為v=1m/s的勻速運(yùn)動,小鐵塊最終與長木板一起沿斜面向上做勻速運(yùn)動.已知小鐵塊與長木板、長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.9,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
試求:
(1)小鐵塊在長木板上滑動時(shí)的加速度;
(2)長木板至少多長?
(3)在小鐵塊從木板中點(diǎn)運(yùn)動到與木板速度相同的過程中拉力做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板.系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動,重力加速度為g,問:
(1)物塊B剛要離開C時(shí),彈簧形變量為多少?
(2)物塊B剛要離開C時(shí),物塊A的加速度多大?
(3)從開始到物塊B剛要離開C時(shí)的過程中,物塊A的位移多大?

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同步練習(xí)冊答案
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