(16分)如圖所示,固定在地面上的光滑圓弧軌道AB、EF,他們的圓心角均為90°,半徑均為R。一質(zhì)量為m ,上表面長也為R的小車靜止在光滑水平面CD上,小車上表面與軌道AB、EF的末端B、E相切。一質(zhì)量為m的物體(大小不計)從軌道AB的A點由靜止下滑,由末端B滑上小車,小車在摩擦力的作用下向右運動。當(dāng)小車右端與壁DE剛接觸時,物體m恰好滑動到小車右端且與小車共速。小車與DE相碰后立即停止運動但不粘連,物體則繼續(xù)滑上圓弧軌道EF,以后又滑下來沖上小車。求:

(1)物體從A點滑到B點時的速率;
(2)物體與小車之間的滑動摩擦力;
(3)水平面CD的長度;
(4)當(dāng)物體再從軌道EF滑下并滑上小車后,如果小車與壁BC相碰后速度也立即變?yōu)榱,最后物體m停在小車上的Q點,則Q點距小車右端的距離。

(1) ;(2) ;(3) ;(4)

解析試題分析:(1)從A到B由動能定理          (2分)
得:          (1分)
(2)由動量守恒:          (1分)
根據(jù)能量守恒:            (2分)
可得:       (1分)
(3)對物體:         (2分)
(或?qū)π≤嚵惺剑?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/d2/5/1wylg3.png" style="vertical-align:middle;" />;得2分)
        (2分)
(4)物體從EF滑下后與車共速的速度為,產(chǎn)生的相對位移為


          (2分)
車撞BC后,物體做勻減速運動的位移為
對物體:
        (2分)
Q點距小車右端的距離         (1分)
考點:本題考查動能定律、能量守恒、動量守恒等,意在考查學(xué)生的綜合能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)有一個固定的光滑直桿,該直桿與水平面的夾角為53°,桿上套著一個質(zhì)量為m=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)。

(1)如圖甲所示,滑塊從O點由靜止釋放,下滑了位移x=1m后到達(dá)P點,求滑塊此時的速率。
(2)如果用不可伸長的細(xì)繩將滑塊m與另一個質(zhì)量為M=2.7kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接,細(xì)繩因懸掛M而繃緊,此時滑輪左側(cè)繩恰好水平,其長度L =m(如圖乙所示)。再次將滑塊從O點由靜止釋放,求滑塊滑至P點的速度大小。(整個運動過程中M不會觸地,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,離地H高處有一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于場強按E=E0—kt(E0、k均為大于零的常數(shù),取水平向左為正方向)變化的電場中,物體與豎直絕緣墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ,已知μqE0>mg。若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當(dāng)物體下滑后脫離墻面,此時速度大小為,最終落在地面。

(1)在下圖中畫出反映摩擦力f隨時間t變化的圖線,并計算物體克服摩擦力所做的功。
(2)試分析物體從t=0開始的運動情況,并計算物體從t=0開始至落地的總時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖乙,一質(zhì)量為m的平板車左端放有質(zhì)量為M的小滑塊,滑塊與平板車之間的動摩擦因數(shù)為μ。開始時,平板車和滑塊共同以速度v0沿光滑水平面向右運動,并與豎直墻壁發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時間極短,且碰撞后平板車速度大小保持不變,但方向與原來相反。平板車足夠長,以至滑塊不會滑出平板車右端,重力加速度為g。求:

①平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時兩者的共同速度;
②平板車第一次與墻壁碰撞后再次與滑塊速度相同時,平板車右端距墻壁的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強為E的勻強電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏,F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點為O。試求:

(1)粒子從射入到打到屏上所用的時間;
(2)粒子打到屏上的點P到O點的距離;
(3)粒子在整個運動過程中動能的變化量。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖,水平地面上,質(zhì)量為4m的凹槽被一特殊裝置鎖定處于靜止?fàn)顟B(tài),凹槽內(nèi)質(zhì)量為m的小木塊壓縮輕質(zhì)彈簧后用細(xì)線固定(彈簧與小木塊不粘連),此時小木塊距離凹槽右側(cè)為x;現(xiàn)細(xì)線被燒斷,木塊被彈簧彈出后與凹槽碰撞并粘連,同時裝置鎖定解除;此后木塊與凹槽一起向右運動,測得凹槽在地面上移動的距離為s;設(shè)凹槽與地面的動摩擦因數(shù)為μ1,凹槽內(nèi)表面與木塊的動摩擦因數(shù)為µ2,重力加速度為g,求:

(1)木塊與凹槽碰撞后瞬間的共同速度大小v;
(2)細(xì)線被燒斷前彈簧儲存的彈性勢能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,A、B、C質(zhì)量分別為mA=0.7kg,mB=0.2kg,mC=0.1kg,B為套在細(xì)繩上的圓環(huán),A與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.2,另一圓環(huán)D固定在桌邊,離地面高h(yuǎn)2=0.3m,當(dāng)B、C從靜止下降h1=0.3m,C穿環(huán)而過,B被D擋住,不計繩子質(zhì)量和滑輪的摩擦,取g=10m/s2,若開始時A離桌面足夠遠(yuǎn).

(1)請判斷C能否落到地面.
(2)A在桌面上滑行的距離是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,MN為平行板電容器C兩極板,極板長為L,兩極板的間距為d,虛線到M板距離為d,右端為屏,屏足夠大與極板垂直,到極板右端的距離為D。有一細(xì)電子束沿圖中虛線以速度v0連續(xù)不斷地射入電場且能穿出。已知電子電量為e,電子質(zhì)量為m,平行板電容器極板間可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓為UMN,忽略細(xì)電子束的寬度及電子所受的重力及電子間的相互作用力。求:

(1)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓UMN的范圍
(2)若兩板間電壓恒定為,且N板電勢比M板高,電子飛出平行板時的動能多大?
(3)在(2)這種情況下,電子到達(dá)屏上時,它   離O點的距離y。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,有一初速可忽略的電子經(jīng)電壓U1=500V加速后,進(jìn)入兩塊水平放置、間距為d=2cm、電壓為U2=10V的平行金屬板A、B間。若電子從板正中央水平射入,且恰好能從B板的右端射出.求:

(1)金屬板的長度L;
(2)電子離開電場的偏轉(zhuǎn)的角度正切值tanθ;
(3)電子從B板右端射出電場時的動能Ek為多少電子伏特。

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