一根輕且不可伸長(zhǎng)細(xì)線穿過(guò)轉(zhuǎn)軸水平固定的光滑定滑輪,線的兩端各系一個(gè)質(zhì)量均為M的同樣物體,其中一個(gè)物體的側(cè)面爬有質(zhì)量為m的蟑螂。開(kāi)始維持兩物體不動(dòng),并且爬有蟑螂的物體比另一物體高H。放開(kāi)兩物體,當(dāng)它們并排時(shí),蟑螂垂直于所在物的側(cè)面輕輕跳開(kāi),并抓住向上運(yùn)動(dòng)的第二個(gè)物體。求:
(1)兩物體第一次并排時(shí)兩物體的速度大;
(2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間兩物體又并排;
(3)帶有蟑螂的第二個(gè)物體上升的最大高度。

(1)(2)(3)
(1)兩物體第一次并排時(shí)蟑螂下降了H/2,兩物體速度大小總是相等,可以從能量角度分析。
                (4分)
由此得                   (2分)
(2)蟑螂在垂直于下降物體側(cè)面跳開(kāi)時(shí)具有豎直速度,這等于它所離開(kāi)的物體的速度,這樣跳運(yùn)并不影響此物體速度。但是當(dāng)蟑螂抓住第二個(gè)物體側(cè)面后,系統(tǒng)速度變了。系統(tǒng)的一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能?傻刃幚恚鶕(jù)動(dòng)量守恒定律求新速度。兩物體以速度v1一起運(yùn)動(dòng),蟑螂以同樣大小、但相反方向的速度迎面飛去,經(jīng)這樣“碰撞”后速度為
            (3分)
                             (1分)
第一物體以此初速度向下運(yùn)動(dòng)的加速度等于   (3分)
第一物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需時(shí)間等于    (3分)
再經(jīng)過(guò)時(shí)間t兩物體相齊,則所求時(shí)間為
     (2分)
(3)相對(duì)相遇點(diǎn),帶有蟑螂的物體上升高度為
              (4分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在絕緣水平面上放置一質(zhì)量為m=2.0×10-3kg的帶電滑塊A,電量為q=1.0×10-7C.在A的左邊L=1.2m處放置一個(gè)不帶電的滑塊B,質(zhì)量為M=6.0×10-3kg,滑塊B距左邊豎直絕緣墻壁s=0.6m,如圖所示.在水平面上方空間加一方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E=4.0×105N/C,A由靜止開(kāi)始向左滑動(dòng)并與B發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞的過(guò)程極短,碰撞后兩滑塊結(jié)合在一起共同運(yùn)動(dòng)并與墻壁相碰撞,在與墻壁發(fā)生碰撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失,兩滑塊始終沒(méi)有分開(kāi),兩滑塊的體積大小可以忽略不計(jì).已知A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5。試通過(guò)計(jì)算,在坐標(biāo)圖中作出滑塊A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最后靜止的速度——時(shí)間圖象.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一質(zhì)量為M的小車B放在光滑水平面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊AmM,現(xiàn)給AB以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),最后A不會(huì)滑離B。
求:整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題






(1)求A、B在車上停止滑動(dòng)時(shí)車的速度。
(2)車的長(zhǎng)度至少是多少?
(3)在圖17所給出的坐標(biāo)系中畫(huà)出0到4.0s內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題


求:(1)mAD過(guò)程中,系統(tǒng)損失了多少機(jī)械能?
(2)若 m通過(guò)D點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng),在這以后小車獲得的最大速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示。質(zhì)量為m的小球A放在光滑水平軌道上,小球距左端豎直墻壁為s。另一個(gè)質(zhì)量為M=3m的小球B以速度v0沿軌道向左運(yùn)動(dòng)并與A發(fā)生正碰,已知碰后A球的速度大小為1.2v0,小球A與墻壁的碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn),且碰撞時(shí)間極短。求:(1)兩球發(fā)生第一次碰撞后小球B的速度大小和方向。(2)兩球發(fā)生碰撞的過(guò)程中A球?qū)?i>B球做功的大小。(3)兩球發(fā)生第二次碰撞的位置到墻壁的距離

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小球B連接著一個(gè)輕質(zhì)彈簧,彈簧與小球均處于靜止?fàn)顟B(tài).質(zhì)量為2m的小球A以大小為v0的水平速度向右運(yùn)動(dòng),接觸彈簧后逐漸壓縮彈簧并使B運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,A與彈簧分離.
(1)當(dāng)彈簧壓縮至最短時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能EP為多大?
(2)若開(kāi)始時(shí),在B球的右側(cè)某位置固定一塊擋板,在A與彈簧未分離前使B球與擋板發(fā)生碰撞,并在碰撞后立即將擋板撤走.設(shè)B球與擋板碰撞時(shí)間極短,碰后B球的速度大小不變,但方向與原來(lái)相反.欲使此后彈簧被壓縮到最短時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能能達(dá)到第(1)問(wèn)中EP的2.5倍,必須使兩球在速度達(dá)到多大時(shí)與擋板發(fā)生碰撞?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,長(zhǎng)為L的光滑水平軌道PQ與兩個(gè)曲率半徑相同的光滑圓弧軌道相連,圓弧軌道與水平軌道連接處的切線為水平方向,A球以速度v0向右運(yùn)動(dòng),與靜止于水平軌道中點(diǎn)處的小球B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,已知A、B兩球的質(zhì)量分別為mA,mB,且mA:mB=1:4,小球在圓弧軌道上的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。(每次碰撞均無(wú)機(jī)械能損失)試求:
(1)第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)小球AB各自的速度。
(2)兩球第二次碰撞位置距Q點(diǎn)多遠(yuǎn)?
(3)討論小球第n次碰撞結(jié)束時(shí)各自的速度。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

質(zhì)量為M=3kg平板車放在光滑的水平面上,在平板車的最左端有一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊的質(zhì)量為m=1kg,小車左端上方如圖固定著一障礙物A,初始時(shí),平板車與物塊一起以水平速度v=2m/s向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞,而小車可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng).取重力加速度g=10m/s2

(1)設(shè)平板車足夠長(zhǎng),求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與平板車所能獲得的共同速率;
(2)設(shè)平板車足夠長(zhǎng),物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m,求物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)要使物塊不會(huì)從平板車上滑落,平板車至少應(yīng)為多長(zhǎng)?

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