如下圖所示,在光滑的水平地面上,質(zhì)量為M=3.0kg的長木板A的左端,疊放著一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B(可視為質(zhì)點),處于靜止狀態(tài),小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.30. 在木板A的左端正上方,用長為R=0.80m不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m的小球C懸于固定點O. 現(xiàn)將小球C拉至上方與水平方向成θ=300角的位置,由靜止釋放. 在將繩拉直的瞬間,小球C沿繩方向的分速度立刻減為零,而沿切線方向的分速度不變. 此后,小球C與B恰好發(fā)生正碰且無機械能損失. 空氣阻力不計,
取g=10m/s2。
求:
(1)小球運動到最低點時對細線的拉力
(2)木板長度L至少為多大時小物塊才不會滑出木板?
(1)靜止釋放后小球做自由落體運動到B點,繩被拉緊后再繞O點向下做圓周運動,小球下落的高度為R而將繩拉直,由機械能守恒定律得:
小球下落到B點時沿圓周方向的速度為:
小球由B點運動到最低點C點過程中機械能守恒則:
小球在最低點時,由牛頓運動定律得:
聯(lián)立解得:N
(2)小球與B碰撞過程中遵守動量和機械能兩個守恒,則
解得: v1=0,v2=vC=,碰撞后小球與B交換速度
B在木板A上滑動,系統(tǒng)動量守恒,設(shè)B滑到木板A最右端時速度為v,則
B在木板A上滑動的過程中,系統(tǒng)減小的機械能轉(zhuǎn)化為熱能,由能量守恒定律得
聯(lián)立解得
代入數(shù)據(jù)解得m
科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年湖北省武漢市新洲區(qū)高三上學(xué)期期末目標檢測理科綜合物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如下圖所示,在光滑的水平面上有一個質(zhì)量為M的木板B處于靜止狀態(tài),現(xiàn)有一個質(zhì)量為m的木塊A從B的左端以初速度v0=3m/s開始水平向右滑動,已知M>m.用①和②分別表示木塊A和木板B的圖像,在木塊A從B的左端滑到右端的過程中,下面關(guān)于二者速度v隨時間t的變化圖像,其中可能正確的是
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年湖北新洲一中等三校高三上期末聯(lián)考理科綜合物理試卷(解析版) 題型:選擇題
(6分)如下圖所示,在光滑的水平面上有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點為C,兩端A、B一樣高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點靜止下滑,則( )
A.m恰能達到小車上的B點
B.m從A到C的過程中M向左運動,m從C到B的過程中M向右運動
C.m從A到B的過程中小車一直向左運動,m到達B的瞬間,M速度為零
D.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒
E.m從A到C的過程中,M運動的位移為
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科目:高中物理 來源:2014屆甘肅省高三上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如下圖所示,在光滑的水平面上,A、B兩物體的質(zhì)量mA=2mB,A物體與輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端固定在豎直墻上,開始時,彈簧處于自由狀態(tài),當物體B沿水平向左運動,使彈簧壓縮到最短時,A、B兩物體間作用力為F,則彈簧給A物體的作用力的大小為( )
A.F B.2F C.3F D.4F
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年甘肅省高三9月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如下圖所示,在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體,B的質(zhì)量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2 N,A受到的水平力FA=(9-2t) N(t的單位是s).從t=0開始計時,則( )
A.A物體在3 s末時刻的加速度是初始時刻的倍
B.t>4 s后,B物體做勻加速直線運動
C.t=4.5 s時,A物體的速度為零
D.t>4.5 s后,A、B的加速度方向相反
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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年甘肅省高三9月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如下圖所示,在光滑的水平面上,A、B兩物體的質(zhì)量mA=2mB,A物體與輕質(zhì)彈簧相連,彈簧的另一端固定在豎直墻上,開始時,彈簧處于自由狀態(tài),當物體B沿水平向左運動,使彈簧壓縮到最短時,A、B兩物體間作用力為F,則彈簧給A物體的作用力的大小為( )
A.F B.2F C.3F D.4F
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