【題目】如圖所示,固定點O上系一長L=0.6m的細繩,細繩的下端系一質量m=1.0kg的小球(可視為質點),原來處于靜止狀態(tài),球與平臺的B點接觸但對平臺無壓力,平臺高h=0.80m,一質量M=2.0kg的物塊開始靜止在平臺上的P點,現(xiàn)對M施予一水平向右的初速度V0 , 物塊M沿粗糙平臺自左向右運動到平臺邊緣B處與小球m發(fā)生正碰,碰后小球m在繩的約束下做圓周運動,經(jīng)最高點A時,繩上的拉力恰好等于擺球的重力,而M落在水平地面上的C點,其水平位移S=1.2m,不計空氣阻力,g=10m/s2 , 求:
(1)質量為M物塊落地時速度大?
(2)若平臺表面與物塊間動摩擦因數(shù)μ=0.5,物塊M與小球的初始距離為S1=1.3m,物塊M在P處的初速度大小為多少?
【答案】
(1)解:碰后物塊M做平拋運動,設其 平拋運動的初速度為V3
…①
S=V3t …②
得: =3.0 m/s …③
落地時的豎直速度為: =4.0 m/s …④
所以物塊落地時的速度大。 =5.0 m/s …⑤
(2)解:物塊與小球在B處碰撞,設碰撞前物塊的速度為V1,碰撞后小球的速度為V2,由動量守恒定律:
MV1=mV2+MV3 …⑥
碰后小球從B處運動到最高點A過程中機械能守恒,設小球在A點的速度為VA:
…⑦
小球在最高點時依題給條件有: …⑧
由⑦⑧解得:V2=6.0 m/s …⑨
由③⑥⑨得: =6.0 m/s …⑩
物塊M從P運動到B處過程中,由動能定理:
解得: =7.0 m/s
【解析】(1)平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據(jù)水平方向上和豎直方向上的運動規(guī)律求出質量為M的物塊落地時的速度大。2)根據(jù)牛頓第二定律和機械能守恒定律求出碰撞后B球的速度,根據(jù)平拋運動得出M碰后的速度,結合動量守恒定律求出碰撞前M到達B點的速度,根據(jù)動能定理求出物塊M在P處的初速度大。
【考點精析】認真審題,首先需要了解平拋運動(特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動;運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動),還要掌握動能定理的理解(動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況;功和動能都是標量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式)的相關知識才是答題的關鍵.
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【題目】如圖甲所示,質量為M=2kg 的木板靜止在光滑水平面上,可視為質點的物塊(質量設為m)從木板的左側沿木板表面水平?jīng)_上木板.物塊和木板的速度﹣時間圖象如圖乙所示,g=10m/s2 , 結合圖象,下列說法正確的是( 。
A.可求得物塊在前2 s內的位移5 m
B.可求得物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2
C.可求得物塊的質量m=2 kg
D.可求得木板的長度L=2 m
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【題目】一個靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強磁場中,由于發(fā)生了某種衰變而形成了如圖所示的兩個圓形徑跡,兩圓半徑之比為1:16,有( 。
A.該原子核發(fā)生了β衰變
B.原來靜止的原子核的原子序數(shù)為15
C.反沖核沿小圓作逆時針方向運動
D.該衰變過程結束后其系統(tǒng)的總質量略有增加
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【題目】如圖所示為某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中的一條電場線,A、B為電場線上的兩點,當電子以某一速度沿電場線由A運動到B的過程中,動能增加,則可以判斷( 。
A.場強大小EA>EB
B.電勢φA>φB
C.電場線方向由B指向A
D.若Q為負電荷,則Q在B點右側
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【題目】如圖所示,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O為圓心.兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點,不計重力.下列說法中正確的是( 。
A.M、N均帶負電荷
B.M在b點的速度小于它在a點的速度
C.N在c點的電勢能小于它在e點的電勢能
D.N在從e點運動到d點的過程中電場力先做正功后做負功
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【題目】如圖所示,甲、乙兩人各站在靜止小車的左右兩端,當他倆同時相向行走時,發(fā)現(xiàn)小車向右運動.下列說法不正確的是(車與地面之間無摩擦)( )
A.乙的速度必定大于甲的速度
B.乙對小車的沖量必定大于甲對小車的沖量
C.乙的動量必定大于甲的動量
D.甲、乙動量總和必定不為零
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【題目】如圖所示一帶電液滴在重力和勻強電場對它的電場力的共同作用下,在豎直平面內,從靜止開始由b沿直線運動到d,且bd與豎直方向所夾的銳角為45°,下列結論正確的是( )
A.此液滴帶正電
B.液滴的加速度大小為 g
C.合外力對液滴做的總功為零
D.液滴的電勢能與動能之和是增加的
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【題目】某物理興趣小組在探究平拋運動的規(guī)律實驗時,將小球做平拋運動,用頻閃照相機對準方格背景照相,拍攝到了如下圖所示的照片,已知每個小方格邊長10cm,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=10m/s2。
(1)若以拍攝的第一點為坐標原點,水平向右和豎直向下為正方向,則沒有被拍攝到的小球位置坐標為_______
(2)小球平拋的初速度大小為_______
(3)小球在2位置的速度大小為_______
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【題目】2017年10月國慶黃金周,四位自駕游愛好者駕駛超級QQ汽車踏上了北京—青海湖自駕之旅,下面是他們的路線圖,據(jù)此圖判斷下列說法正確的是( )
A. 由起點到終點自駕游愛好者所走線路的總長度即全程總位移
B. 線路總長度與自駕游愛好者所走時間之比即全程的平均速度
C. 在計算自駕游愛好者運動全程的平均速度時可以把他們所乘汽車當成質點
D. 以上說法均不正確
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