【題目】如圖所示,在光滑水平桌面上放有長(zhǎng)木板CC上右端是固定擋板P,在C上左端和中點(diǎn)各放有小物塊AB,AB的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計(jì),A、B之間和B、P之間的距離皆為L.設(shè)AC之間和B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μA、B、C(連同擋板P的質(zhì)量均為m.開(kāi)始時(shí),BC靜止,物塊A以某一初速度v0向右運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致B、P都發(fā)生了一次被動(dòng)的無(wú)機(jī)械能損失的碰撞.己知重力加速度為g.試求:

1)物塊AB發(fā)生碰撞前,BC之間摩擦力的大;

2)若己知v0=3,求物塊A運(yùn)動(dòng)的最小速度的大小;

3)若最終沒(méi)有物體從C上掉下來(lái),求v0的取值范圍.

【答案】123

【解析】試題分析:(1)根據(jù)牛頓第二定律得,BC整體的加速度

隔離對(duì)B分析,設(shè)B受到的摩擦力大小為Ff

Ff=ma=μmg

BC保持相對(duì)靜止,B受到的摩擦力大小為:Ff=

2AC上滑動(dòng)時(shí),A向右作勻減速運(yùn)動(dòng),BC以相同的加速度向右作勻加速運(yùn)動(dòng).

A運(yùn)動(dòng)到B所在位置時(shí),AB剛好不發(fā)生碰撞,則A、BC速度相同,設(shè)三者共同速度為v1,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律有:mv0=3mv1

由功能關(guān)系有:mg L=mv023mv12

由上兩式可得:

所以AB能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的最小速度為:

3A、B碰撞前后交換速度,碰后AC一起向右作勻加速運(yùn)動(dòng),B向右作勻減速運(yùn)動(dòng).若BP剛好不發(fā)生碰撞,則當(dāng)B運(yùn)動(dòng)到P所在位置時(shí),A、B、C速度相同,設(shè)三者共同速度為v2,由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律,有:mv0=3mv2

由功能關(guān)系有:mg2 L=mv023mv22

由上兩式可得:

所以BP能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度v0應(yīng)滿足的條件為:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,進(jìn)入半徑R=10cm的光滑樹(shù)枝圓形軌道,圓形軌道間不相互重疊,即小球離開(kāi)圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=08cm,水平距離s=12cm,水平軌道AB長(zhǎng)為L1=1m,BC長(zhǎng)為L2=3m.小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=02,重力加速度g=10m/s2,重力加速度g=10m/s2,則:

1)若小球恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度?

2)若小球既能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),又不能掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】單選如圖所示,光滑的水平地面上有一輛平板車(chē),車(chē)上有一個(gè)人。原來(lái)車(chē)和人都靜止。當(dāng)人從左向右行走的過(guò)程中_______________填選項(xiàng)前的字母

A人和車(chē)組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量不守恒

B人和車(chē)組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C人和車(chē)的速度方向相同

D人停止行走時(shí),人和車(chē)的速度一定均為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),-t圖象如圖所示,則( )

A. 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為2 m/s2

B. 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為1m/s2

C. 質(zhì)點(diǎn)在1 s末速度為2 m/s

D. 質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)的平均速度2 m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的三條紙帶,分別以間隔相同點(diǎn)跡的方式依次剪成短紙條,按先后順序一端對(duì)齊粘貼在一起。然后用平滑線段將各段紙帶頂端的中點(diǎn)連起來(lái),如圖甲、乙、丙所示,則根據(jù)紙帶的特點(diǎn)即可研究物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。以下說(shuō)法正確的是( )

A. 圖甲表示物體處于靜止

B. 圖乙表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 圖乙表示物體的速度隨時(shí)間均勻增加

D. 圖丙表示物體的速度先隨時(shí)間均勻增加,后保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng),因此( )

A. 地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力就是地球上的物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

B. 兩個(gè)海拔高度相同的物體,緯度較低的向心加速度較大

C. 物體向心加速度的方向可能不指向地心

D. 物體的向心加速度等于重力加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕繩將質(zhì)量為m、帶電量為的小球懸于O點(diǎn),整個(gè)裝置處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。初始時(shí)刻小球靜止在P點(diǎn)。細(xì)繩與場(chǎng)強(qiáng)方向成角。今用絕緣錘子沿豎直平面、垂直于OP方向打擊一下小球,之后迅速撤離錘子,當(dāng)小球回到P處時(shí),再次用錘子沿同一方向打擊小球,兩次打擊小球恰好到達(dá)Q點(diǎn),且小球始終未脫離圓周軌道,打擊的時(shí)間極短,小球電荷量不損失。錘子第一次對(duì)小球做功為,第二次對(duì)球做功為

1求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;

2的值達(dá)到最大,分別求、

3的值最大時(shí),求第一、二次小球被打擊后瞬間細(xì)繩的拉力大小、

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在保持小車(chē)質(zhì)量m不變,探究aF的關(guān)系時(shí),小車(chē)質(zhì)量m和小盤(pán)及砝碼質(zhì)量m'分別選取下列四組值。若其他操作都正確,要使所畫(huà)出的a-F圖線較準(zhǔn)確,應(yīng)選用的一組測(cè)量值是(  )

A. m=500g,m'分別為50g、70g、100g、125g

B. m=500g,m'分別為20g、30g、40g、50g

C. m=200g,m'分別為50g、70g、100g、125g

D. m=100g,m'分別為30g、40g、50g、60g

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