【題目】如圖所示,在光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的長木板B,長木板B的右端距離為s0處放有固定的豎直擋板,其最左端放有一質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn)).開始時(shí),長木板B和物塊A都靜止,現(xiàn)在給物塊一初速υ0,使物塊和長木板均向右運(yùn)動,并與擋板發(fā)生碰撞,已知碰撞時(shí)長木板和物塊的速度恰好相等,且長木板或物塊與擋板碰撞時(shí)均沒有機(jī)械能損失.求:

1)若物塊A始終在長木板B上,長木板B與豎直擋板碰撞之前,長木板的加速度a2

2)整個運(yùn)動過程中,要使物塊A不離開長木板B,長木板長度L需要滿足什么條件.

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)設(shè)B與擋板碰撞時(shí)A、B速度均為υ,B由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可得:

由動量守恒定律可得

解得:

(2)情況一:長木板B先與擋板發(fā)生碰撞,設(shè)碰后反彈A、B最終達(dá)共同速度為υ′

由能量守恒定律可得:

由動量守恒定律可得:

由牛頓第二定律可得物塊的加速度

解得:

情況二:當(dāng)A恰好運(yùn)動到B的右端時(shí)與B達(dá)到共速v,A、B與擋板同時(shí)發(fā)生碰撞,則由動量守恒有:

聯(lián)立解得:

綜合可知長木板長度滿足的條件

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2019年春節(jié)上映的科幻電影《流浪地球》,講述了因太陽急速膨脹,地球?qū)⒈惶柾虥],為了自救,人類提出一個名為流浪地球的大膽計(jì)劃,傾全球之力在地球表面建造上萬座發(fā)動機(jī),推動地球離開太陽系,奔往另外一個棲息之地。流浪地球計(jì)劃中地球的逃逸速度是地球逃離太陽系的速度,此速度等于地球繞太陽運(yùn)行速度的倍。已知太陽的質(zhì)量約為2.0×1030kg,地球和太陽之間的距離約為1.5×1011m,引力常量G=6.67×1011N·m2/kg2,不考慮其他天體對地球的作用力,則地球要想逃離太陽系需要加速到的最小速度約為( )

A.11.2 km/sB.30 km/sC.16.7km/sD.42 km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,傾角為θ的足夠長的傳送帶以恒定的速率v0沿逆時(shí)針方向運(yùn)行,t0時(shí),將質(zhì)量m1 kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,物體相對地面的vt圖象如圖乙所示.設(shè)沿傳送帶向下為正方向,取重力加速度g10 m/s2,則(  )

A. 傳送帶的速率v010 m/s

B. 傳送帶的傾角θ30°

C. 物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ0.5

D. 02.0 s內(nèi)摩擦力對物體做功Wf=-24 J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,傾角為θ的光滑絕緣斜面,底端固定一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷.將一帶正電小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,小物塊沿斜面向上滑動至最高點(diǎn)B處,此過程中小物塊的動能和重力勢能隨位移的變化圖象如圖乙(E1x1為已知量)。已知重力加速度為g,靜電力常量為k,由圖象可求出( )

A. 小物塊的帶電量

B. A、B間的電勢差

C. 小物塊的質(zhì)量

D. 小物塊速度最大時(shí)到斜面底端的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與攝氏溫度t的變化如圖所示,其狀態(tài)經(jīng)歷了abbc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點(diǎn),cd垂直于ab且與水平軸平行,dabc平行。則氣體體積在( 。

A.ab過程中變小B.bc過程中變大

C.cd過程中可能增加D.da過程中可能保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用一輕繩將光滑小球(大小不能忽略)系于豎直墻壁上的O點(diǎn),現(xiàn)用一細(xì)桿壓在輕繩上緊貼墻壁從O點(diǎn)緩慢下移,則(

A.輕繩對小球的拉力保持不變

B.輕繩對小球的拉力逐漸減小

C.小球?qū)Ρ诘膲毫Ρ3植蛔?/span>

D.小球?qū)Ρ诘膲毫χ饾u增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一輕彈簧豎直放置,其下端連接固定在水平地面上的力傳感器.一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處以一定的初速度豎直向下拋出,以小球拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向下為x正方向,建立坐標(biāo)軸Ox.力傳感器記錄了彈簧彈力大小F隨小球下落距離x的變化關(guān)系圖象如圖乙所示.圖乙中h、x0、m已知,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則可以求出(

A.彈簧的勁度系數(shù)

B.小球加速度的最大值

C.彈簧彈性勢能的最大值

D.小球動能最大時(shí)彈力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈(圖中只畫了1)與一個正方形金屬框abcd連接成閉合回路。圓形金屬線圈的半徑為r1,在線圈里面半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1與時(shí)間t關(guān)系圖線如圖乙所示,圖線與橫、縱軸的截距分別為t0B0。正方形金屬框abcd的質(zhì)量為m,每條邊的長度和阻值分別為LR,放置于豎直平面內(nèi),金屬框兩頂點(diǎn)a、b通過導(dǎo)線與圓形金屬線圈的兩端點(diǎn)相連,金屬框abcd所在的空間存在有垂直金屬框水平向外的勻強(qiáng)磁場,金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。導(dǎo)線電阻不計(jì),導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力不計(jì),重力加速度為g。求t1時(shí)刻

(1)通過金屬框ab邊的電流方向;

(2)通過金屬框ab邊的電流大。

(3)金屬框所在處勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m=5.0×108 kg、電量為q=1.0×106 C的帶電粒子。從靜止開始經(jīng)U0=10 V的電壓加速后,從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場,已知OP=30 cm,(粒子重力不計(jì),sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:

(1)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度v的大;

(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0 T,粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開磁場,求OQ的距離;

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