【題目】如圖所示,木板右端BC段為 光滑圓弧且靜止在光滑水平面上,木板AB段的上表面與圓弧的最低點相切,木板的左端A有一可視為質(zhì)點的小鐵塊.現(xiàn)突然給鐵塊水平向右的初速度v0 , 鐵塊到達木板B位置時速度變?yōu)樵跛俣鹊囊话耄罄^續(xù)上滑并剛好能到達圓弧的最高點C.若木板質(zhì)量為2m,鐵塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g.求:

(1)小鐵塊滑到B位置時木板的速度;
(2)小鐵塊到達C位置時兩者的共同速度;
(3)光滑圓弧面的半徑.

【答案】
(1)解:先以木板和鐵塊為系統(tǒng),水平方向不受外力,所以動量守恒,設(shè)初速度方向為正方向,

在水平方向,由動量守恒定律得:mv0=m +2mv1,解得鐵塊滑上B位置瞬間木板的速度為:v1= v0;

答:小鐵塊滑到B位置時木板的速度大小為 v0;


(2)解:當(dāng)鐵塊到達圓弧的最高點時,BC的共同速度為v2,以向右為正方向,在水平方向,由動量守恒定律得:

m +2m =3mv2,

解得:v2=

答:小鐵塊到達C位置時兩者的共同速度大小為


(3)解:木塊和鐵塊組成的系統(tǒng)中只有重力做功,由機械能守恒定律得:

m + 2m = 3m +mgR,

解得:R= ;

答:光滑圓弧面的半徑為


【解析】(1)鐵塊與木板在水平方向動量守恒,應(yīng)用動守恒定律可以求出木板的速度.(2)木板與小鐵塊在水平方向系統(tǒng)動量守恒,應(yīng)用動量守恒定律可以求出鐵塊到達C時的共同速度.(3)鐵塊從B到C過程系統(tǒng)機械能守恒,對系統(tǒng)應(yīng)用機械能守恒定律可以求出圓弧面的半徑.
【考點精析】認(rèn)真審題,首先需要了解功能關(guān)系(當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的變化:W F =E 2 -E 1),還要掌握動量守恒定律(動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵.

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】質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動,斜面固定不動,與水平地面的夾角θ=37°,力F作用2s后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25s后,速度減為零.(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2).求:

(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)物體上滑的總路程x

(3)此后物體能下滑嗎?若能,請求物體回到斜面底端時的速度大。

(4)若斜面傾角變?yōu)?0°,并改變斜面粗糙程度,物塊上滑的同時用水平向右的推力F作用在物塊上,發(fā)現(xiàn)物塊勻減速上滑過程中加速度與推力大小無關(guān),求此時加速度大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一額定功率為9W、額定電壓為9V的小燈泡L和一直流電動機并聯(lián),與定值電阻R=4Ω串聯(lián)后接在電路中的AB兩點間,電流表A為理想電表,電路如圖所示,燈泡的電阻不變.當(dāng)AB間接電壓0.49V時,電動機不轉(zhuǎn)、燈泡不亮,電流表示數(shù)為0.1A;當(dāng)AB間接電壓15V時,電動機轉(zhuǎn)動起來、燈泡正常發(fā)光.則下列說法正確的是(  )

A.電動機線圈電阻為1Ω
B.燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)0.5A
C.燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)1A
D.電動機輸出的機械功率4.25W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】16分)如圖所示,在傾角為的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B.它們的質(zhì)量分別為、,彈簧的勁度系數(shù)為,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)開始用一恒力沿斜面方向拉物塊A使之向上運動,求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度和從開始到此時物塊A的位移.(重力加速度為)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長為L=0.3m正方形邊界abcd中有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B0=0.5T的勻強磁場,一質(zhì)量m=8×10﹣26kg、電荷量q=8×10﹣19C的粒子(重力不計)從邊界ad上某點D以某個速度射入.粒子從cd中點P孔射出,再經(jīng)小孔Q進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域,區(qū)域?qū)挾葹?L,電場強度大小E=5×105V/m,磁感應(yīng)強度大小B1=1T、方向垂直紙面向里,已知粒子經(jīng)過QM正中間位置時有一段時間△t撤去了勻強電場.虛線ef、gh之間存在著水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B2=0.25T(圖中未畫出).有一塊折成等腰直角的硬質(zhì)塑料板ABC(不帶電,寬度很窄,厚度不計)放置在ef、gh之間(截面圖如圖),CB兩點恰在分別位于ef、gh上,AC=AB=0.3m,a=45°.粒子恰能沿圖中虛線QM進入ef、gh之間的區(qū)域,π取3.

(1)Dd距離;
(2)已知粒子與硬質(zhì)塑料相碰后,速度大小不變,方向變化遵守光的反射定律.粒子從Q到gh過程中的運動時間和路程分別是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的大圓環(huán)固定在豎直平面上,圓心為O點,P為環(huán)上最高點,輕彈簧的一端固定在P點,另一端拴接一個套在大環(huán)上的小球,小球靜止在圖示位置平衡,彈簧與豎直方向的夾角為30°,則

A. 大圓環(huán)對小球的彈力方向一定沿向OQ指向外

B. 小球所受彈簧的彈力等于重力

C. 小球所受大圓環(huán)的支持力等于重力

D. 小球所受彈簧的彈力等于倍重力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑地面上停放著一輛質(zhì)量為M 的小車,其左側(cè)有半徑為R 的四分之一光滑圓弧軌道AB,軌道最低點B 與水平軌道BC相切,整個軌道處于同一豎直平面內(nèi).將質(zhì)量為m 的物塊(可視為質(zhì)點)從A 點無初速釋放,物塊沿軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出.設(shè)重力加速度為g,空氣阻力可忽略不計.關(guān)于物塊從A 位置運動至 C位置的過程中,下列說法正確的是( )

A.小車和物塊構(gòu)成的系統(tǒng)動量不守恒
B.摩擦力對物塊和軌道BC所做的功的代數(shù)和為零
C.物塊運動過程中的最大速度為
D.小車運動過程中的最大速度為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,分界線MN上方和下方分別是兩種不同的光介質(zhì)Ⅰ和Ⅱ,一細(xì)束由紅和紫兩種單色光組成的復(fù)合光由介質(zhì)Ⅰ中射向分界面MN,分成兩細(xì)束光a、b,則( )

A.光束a一定是單色光
B.光束a可能是復(fù)合光,也可能是紫光
C.光束b一定是紅光
D.光束b可能是復(fù)合光,也可能是紅光

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一光線一45°的入射角射到玻璃三棱鏡側(cè)面AB上,折射光線與AB面的夾角為60°.若三棱鏡的令一側(cè)面AC上折射光線恰好消失.求:

(1)玻璃的折射率n;
(2)臨界角C;
(3)三棱鏡的頂角∠A.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案