【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，從半徑為R、質(zhì)量為M的 光滑圓槽頂端由靜止滑下．在槽被固定和可沿著光滑平面自由滑動兩種情況下，木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小之比為多少？

【答案】解：圓槽固定時(shí)，木塊下滑過程中只有重力做功，

由動能定理得：mgR= mv ﹣0…①

解得：木塊滑出槽口時(shí)的速度：v1= …②

圓槽可動時(shí)，當(dāng)木塊開始下滑到脫離槽口的過程中，

對木塊和槽所組成的系統(tǒng)，水平方向不受外力，

水平方向動量守恒，設(shè)木塊滑出槽口時(shí)的速度為v2，槽的速度為u，

在水平方向上，由動量守恒定律可得：mv2﹣Mu=0…③

木塊下滑時(shí)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，

由機(jī)械能守恒定律得：mgR= mv + Mu2…④

由③④解得，木塊滑出槽口的速度：v2= …⑤

兩種情況下滑出槽口的速度之比： ；

答：兩種情況下，木塊從槽口滑出時(shí)的速度大小之比為


【解析】光滑圓槽固定時(shí)，木塊下滑過程只有重力做功，由動能定理或機(jī)械能守恒定律可以求出木塊滑到槽口時(shí)的速度；當(dāng)光滑圓槽不固定時(shí)，木塊與槽組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出木塊到達(dá)槽口時(shí)的速度，然后求出速度之比．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了機(jī)械能守恒及其條件和動量守恒定律的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握在只有重力（和彈簧彈力）做功的情形下，物體動能和重力勢能（及彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變；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(gè)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才能正確解答此題．

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】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.繩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a和b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

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通以同方向同大小的電流I ， 導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動，在移動過程中，線框中感應(yīng)電流方向怎樣？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖3給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖3所示．已知m1=50g、m2=150g，則：（g取10m/s2 ， 結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

①在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=m/s；
②在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量△Ek=J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=J；
③若某同學(xué)作出的 v2h圖象如圖2所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=m/s2 ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某游樂園入口旁有一噴泉，噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中．為計(jì)算方便起見，假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出；玩具底部為平板（面積略大于S）；水柱沖擊到玩具底板后，在豎直方向水的速度變?yōu)榱悖谒椒较虺闹芫鶆蛏㈤_．忽略空氣阻力．已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g．求：
（i）噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量；
（ii）玩具在空中懸停時(shí)，其底面相對于噴口的高度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩回路中各有一開關(guān)S1、S2 ， 且回路A中接有電源，回路B中接有靈敏電流計(jì)(如圖所示)，下列操作及相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是( )

A.先閉合S2 ， 后閉合S1的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
B.S1、S2閉合后，在斷開S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
C.先閉合S1 ， 后閉合S2的瞬間，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
D.S1、S2閉合后，在斷開S1的瞬間，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材質(zhì)制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量．兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運(yùn)動時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)．若它們下落相同的距離，則（ ）
A.甲球用的時(shí)間比乙球長
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直導(dǎo)線MN豎直放置并通以向上的電流I ， 矩形金屬線框abcd與MN處在同一平面，邊ab與MN平行，則（ ）

A.線框向左平移時(shí)，線框中有感應(yīng)電流
B.線框豎直向上平移時(shí)，線框中有感應(yīng)電流
C.線框以MN為軸轉(zhuǎn)動時(shí)，線框中有感應(yīng)電流
D.MN中電流突然變化時(shí)，線框中有感應(yīng)電流

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩列橫波在同一介質(zhì)中分別從波源M、N兩點(diǎn)沿x軸相向傳播，波速為2m/s，振幅相同；某時(shí)刻的圖像如圖所示。則（ ）
A.甲乙兩波的起振方向相反
B.甲乙兩波的頻率之比為3:2
C.再經(jīng)過3s，平衡位置在x=7m處的質(zhì)點(diǎn)振動方向向下
D.再經(jīng)過3s，兩波源間（不含波源）有5個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移為零

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案