【題目】如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R=045m的1/4圓弧面A和D分別是圓弧的端點(diǎn),BC段表面粗糙,其余段表面光滑小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m滑板的質(zhì)量M=4m,P1和P2與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=010和μ2=020,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力開始時(shí)滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點(diǎn),P1以v0=40m/s的初速度從A點(diǎn)沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1處在粗糙面B點(diǎn)上當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí),滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)運(yùn)動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零P1與P2視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2問:

1P1和P2碰撞后瞬間P1、P2的速度分別為多大?

2P2在BC段向右滑動(dòng)時(shí),滑板的加速度為多大?

3N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少?

【答案】1、 2 3S=147m

【解析】

試題分析:1P1滑到最低點(diǎn)速度為v1,由機(jī)械能守恒定律有:

解得:v1=5m/s

P1、P2碰撞,滿足動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒定律,設(shè)碰后速度分別為

則由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得:

解得:、

2P2向右滑動(dòng)時(shí),假設(shè)P1保持不動(dòng),對(duì)P2有:f2=μ2mg=2m向左

設(shè)P1、M的加速度為a2;對(duì)P1、M有:f=m+Ma2

此時(shí)對(duì)P1:f1=ma2=04m<fm=10m,所以假設(shè)成立

故滑塊的加速度為04m/s2;

3P2滑到C點(diǎn)速度為,由

P1、P2碰撞到P2滑到C點(diǎn)時(shí),設(shè)P1、M速度為v,由動(dòng)量守恒定律得:

解得:v=040m/s

對(duì)P1、P2、M為系統(tǒng):

代入數(shù)值得:L=38m

滑板碰后,P1向右滑行距離:

P2向左滑行距離:

所以P1、P2靜止后距離:S=L-S1-S2=147m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連,F(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放,它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處,彈簧對(duì)小球的彈力大小相等,且∠ONM<∠OMN<。在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中

A彈力先增大后減小

B小球處于M點(diǎn)和N點(diǎn)兩個(gè)位置時(shí),彈簧的形變量相等

C彈簧長(zhǎng)度最短時(shí),小球受到的合力大小等于重力

D小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)重力和彈簧彈力的合力大于其在M點(diǎn)時(shí)重力和彈簧彈力的合力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則(

A. OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B. 物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C. 連接ab的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D. 物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】運(yùn)動(dòng)的物體帶動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打下一系列的點(diǎn),這些點(diǎn)的距離不一定相等,但這些點(diǎn)能說明

A.運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移

B.運(yùn)動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)快慢

C.運(yùn)動(dòng)物體在某些時(shí)刻的速度

D.運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________mm,螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為__________mm

(2)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提出了以下幾種猜想:①W∝,②W∝v,③W∝v 2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個(gè)速度傳感器(用來測(cè)量物體每次通過Q點(diǎn)時(shí)的速度),每次實(shí)驗(yàn),物體從不同初始位置處由靜止釋放。

同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……,代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離,v 1、v 2、v 3、v 4……,表示物體每次通過Q點(diǎn)的速度。

他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L-v圖象,并得出結(jié)論W∝v 2。他們的做法是否合適, _____________(選填“合適”或者“不合適”),應(yīng)做____________圖象。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平面上,原來靜止的物體在水平力F的作用下,經(jīng)過時(shí)間t、通過位移L后,動(dòng)量變?yōu)閜、動(dòng)能變?yōu)镋K,以下說法正確的是( )

A. 在力F的作用下,這個(gè)物體若是經(jīng)過時(shí)間3t,其動(dòng)量將等于3p

B. 在力F的作用下,這個(gè)物體若是經(jīng)過位移3L,其動(dòng)量將等于3p

C. 在力F的作用下,這個(gè)物體若是經(jīng)過時(shí)間3t,其動(dòng)能將等于3EK

D. 在力F的作用下,這個(gè)物體若是經(jīng)過位移3L,其動(dòng)能將等于3EK

E. 動(dòng)量的大小和動(dòng)能滿足

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是108 km/h,汽車在這種路面上行駛時(shí),它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍.如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?事實(shí)上在高速公路的拐彎處,路面造得外高內(nèi)低,路面與水平面間的夾角為θ,且tan θ0.2;而拐彎路段的圓弧半徑R200 m.若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零,則車速v應(yīng)為多少?(g10 m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“娛樂風(fēng)洞”是一項(xiàng)將科技與驚險(xiǎn)相結(jié)合的娛樂項(xiàng)目,它能在一個(gè)特定的空間內(nèi)把表演者“吹”起來.假設(shè)風(fēng)洞內(nèi)向上的風(fēng)量和風(fēng)速保持不變,表演者調(diào)整身體的姿態(tài),通過改變受風(fēng)面積(表演者在垂直風(fēng)力方向的投影面積),來改變所受向上風(fēng)力的大小.已知人體所受風(fēng)力大小與受風(fēng)面積成正比.人水平橫躺時(shí)受風(fēng)面積最大,此時(shí)人所受風(fēng)力大于重力;站立時(shí)受風(fēng)面積最小,此時(shí)人所受風(fēng)力小于重力;如圖所示,某次表演中,人體可上下移動(dòng)的空間總高度為H,表演者由靜止以站立身姿從A位置下落,經(jīng)過B位置時(shí)調(diào)整為水平橫躺身姿(不計(jì)調(diào)整過程的時(shí)間和速度變化),運(yùn)動(dòng)到C位置速度恰好減為零。已知AB段距離大于BC段距離,關(guān)于表演者下落的過程,下列說法正確的是( )

A. AB過程表演者的平均速度大于從BC過程表演者的平均速度

B. AB過程表演者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于從BC過程表演者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C. AB過程表演者加速度的絕對(duì)值大于從BC過程表演者加速度的絕對(duì)值

D. AC的過程中,重力對(duì)表演者做的功等于表演者克服風(fēng)力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】當(dāng)?shù)厍蛭挥谔柡湍拘侵g且三者幾乎排成一條直線時(shí),稱之為木星沖日201638日出現(xiàn)了一次木星沖日。已知木星與地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng),木星到太陽的距離大約是地球到太陽距離的5倍。則下列說法正確的是

A. 下一次的木星沖日時(shí)間肯定在2018

B. 下一次的木星沖日時(shí)間肯定在2017

C. 木星運(yùn)行的加速度比地球的大

D. 木星運(yùn)行的周期比地球的小

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