18.光滑水平面上有質(zhì)量為M、高度為h的斜面體A,斜面頂端有質(zhì)量為m的小物體B,都處于靜止?fàn)顟B(tài).從某時(shí)刻開始釋放物體B,在B沿斜面下滑的同時(shí)斜面體A沿水平方向向左做勻加速運(yùn)動(dòng).經(jīng)過時(shí)間t,斜面體水平移動(dòng)s,小物體B剛好滑到底端.
(1)求運(yùn)動(dòng)過程中斜面體A所受的合力FA;
(2)求小物體B到達(dá)斜面體A底端時(shí)的速度vB大。

分析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出A的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求出A所受的合力.
(2)根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出B的速度大。

解答 解:(1)A向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得:
s=$\frac{1}{2}$at2
對A,由牛頓第二定律得:FA=Ma,
解得:FA=$\frac{2Ms}{{t}^{2}}$;
(2)對AB組成的系統(tǒng),機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得:
mgh=$\frac{1}{2}$MvA2+$\frac{1}{2}$mvB2
A的速度vA=at=$\frac{2s}{t}$,
解得:vB=$\sqrt{2gh-\frac{4M{s}^{2}}{m{t}^{2}}}$.
答:(1)運(yùn)動(dòng)過程中斜面體A所受的合力大小$\frac{2Ms}{{t}^{2}}$.
(2)小物體B到達(dá)斜面體A底端時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gh-\frac{4M{s}^{2}}{m{t}^{2}}}$.

點(diǎn)評 物體B沿斜面下滑時(shí),斜面體A在B的反作用力下向右做加速運(yùn)動(dòng),應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律即可正確解題;A、B組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒、在整個(gè)過程中只有重力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,也可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律解題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,在傾角為30°的斜面上,放置兩條寬L=0.5m的光滑平行導(dǎo)軌,將電源、滑動(dòng)變阻器用導(dǎo)線連接在導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌上橫放一根質(zhì)量為m=0.2kg的金屬棒ab,電源電動(dòng)勢E=12V,內(nèi)阻r=0.3Ω,磁場方向垂直軌道所在平面,B=0.8T.欲使棒ab在軌道上保持靜止,滑動(dòng)變阻器的使用電阻R應(yīng)為多大?(g取10m/s2,其它電阻不計(jì))

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖1所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間.現(xiàn)利用圖2所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.圖中AB是固定的光滑斜面,斜面的傾角為30°,1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出.讓滑塊從斜面的頂端滑下,光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10-2s、2.00×10-2s.已知滑塊質(zhì)量為2.00kg,滑塊沿斜面方向的寬度為5.00cm,光電門1和2之間的距離為0.540m,g=9.80m/s2,取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度.
①滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=1.00m/s,通過光電門2時(shí)的速度v2=2.50m/s:
②滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為5.25J,重力勢能的減少量為5.29J.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,物塊M通過與斜面平行的細(xì)繩與小物塊m相連,斜面的傾角α可以改變.討論物塊M與斜面的摩擦力大小的討論,下列觀點(diǎn)正確的是( 。
A.若物塊M保持靜止,則α越大,摩擦力一定越大
B.若物塊M保持靜止,則α越大,摩擦力一定越小
C.若物塊M沿斜面下滑,則α越大,摩擦力越小
D.若物塊M沿斜面下滑,則α越大,摩擦力越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,可以從紙帶上直接測量得到的物理量是A(單選).
A.位移       B.速度       C.加速度        D.平均速度
(2)下列操作中正確的有AC.(填選項(xiàng)代號)
A.在釋放小車前,小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端
C.應(yīng)先接通電源,后釋放小車
D.電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源
(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原來使用的電源的頻率是50Hz,若在測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí),交流電的頻率為60Hz而未被發(fā)覺,這樣計(jì)算出的加速度值與真實(shí)值相比是偏。ㄌ睢捌蟆、“偏小”或“不變”)
(4)小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻變速運(yùn)動(dòng),如圖是經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶的一段,打點(diǎn)順序是A、B、C、D、E,已知交流電頻率為50Hz,紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn),則B點(diǎn)的速度是2.48m/s,D點(diǎn)的速度是2.16m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是4.05m/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.質(zhì)量為5×l03kg的汽車在水平路面上由靜止開始以加速度a=2m/s2開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所受阻力是1.0×103N,則汽車勻加速起動(dòng)過程中( 。
A.第1s內(nèi)汽車所受牽引力做功為1.0×104J
B.第1s內(nèi)汽車所受合力的平均功率20kW
C.第1s末汽車所受合力的瞬時(shí)功率為22kW
D.第1s末汽車所受牽引力的瞬時(shí)功率為22kW

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.畫作《瀑布》如圖所示.有人對此畫作了如下解讀:水流從高處傾瀉而下,推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,又順著水渠流動(dòng),回到瀑布上方,然后再次傾瀉而下,如此自動(dòng)的周而復(fù)始.這一解讀違背了( 。
A.庫侖定律B.歐姆定律C.電荷守恒定律D.能量守恒定律

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.在一足夠長、傾角為30°的光滑斜面頂端,由靜止釋放小球P,經(jīng)過時(shí)間t,在該斜面頂端位置水平拋出另一小球Q,小球Q剛好擊中小球P,重力加速度為g.則(  )
A.小球P被擊中前在斜面上遠(yuǎn)動(dòng)的時(shí)間為2t
B.小球P被擊中時(shí)在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移為$\sqrt{3}$gt2
C.小球Q水平拋出時(shí)的速度為$\frac{\sqrt{3}}{2}$gt
D.小球Q擊中小球P時(shí)的速度方向與初速度方向夾角為60°

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,某同學(xué)在做測小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片P左右移動(dòng),發(fā)現(xiàn)“電流表的示數(shù)幾乎為零,電壓表的示數(shù)有明顯變化”,則分析電路的可能故障為( 。
A.小燈泡短路B.小燈泡斷路C.電流表斷路D.滑動(dòng)變阻器斷路

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案