【題目】游樂場投擲游戲的簡化裝置如圖所示,質(zhì)量為2kg的球a放在高度h=1.8m的平臺上,長木板c放在水平地面上,帶凹槽的容器b放在c的最左端。ab可視為質(zhì)點,b、c質(zhì)量均為1kgb、c間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4c與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.6.在某次投擲中,球av0=6m/s的速度水平拋出,同時給木板c施加一水平向左、大小為24N的恒力,使球a恰好落入b的凹槽內(nèi)并瞬間與b合為一體。取g=10m/s2,求:

(1)a拋出時,凹槽b與球a之間的水平距離x0;

(2)ab合為一體時的速度大小;

(3)要使ab不脫離木板c,木板長度L的最小值。

【答案】(1)4.32m ;(2)3.2m/s;(3)2.96m.

【解析】

(1)a球從拋出到落到b槽內(nèi)的時間

此過程中a球的水平位移

設(shè)a、b、c的質(zhì)量分別為2mm、m;假設(shè)bc之間無相對滑動一起向左加速運動,則加速度

bc之間要產(chǎn)生相對滑動,其中b的加速度為

在時間t內(nèi)槽b的位移為

a拋出時,凹槽b與球a之間的水平距離

(2)a落在槽b中時,槽b的速度

方向向左,設(shè)向右為正方向,則對ab系統(tǒng)由動量守恒定律:

解得

v2=3.2m/s

(3)當(dāng)a做平拋運動的時間內(nèi),木板c的加速度

當(dāng)球a落到槽b中時木板c的速度

此時槽b相對木板c向右滑動的距離為

當(dāng)球a落到槽b中后板c的加速度

ab的共同加速度仍為

ab一起向右減速,而c向左減速,則當(dāng)三個物體都停止運動時相對運動的位移

則木板長度L的最小值

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧左端與墻相連,右端與質(zhì)量為的小球接觸但不固連,初始時在外力作用下彈簧處于壓縮狀態(tài),某時刻撤去外力,小球能順利通過圓弧軌道ABC并無能量損失地進入圓弧軌道CDE而從E點拋出,最終打在圓弧軌道ABCF點。已知圓弧軌道ABC的半徑是圓弧軌道CDE的兩倍且圓弧軌道ABC的半徑,B、D分別為圓弧軌道ABC及圓弧軌道CDE的中點。當(dāng)小球離開彈簧運動到圓弧軌道A點時,對圓弧軌道的壓力,除圓弧軌道CDE外,其余部分均光滑()。試求:

(1)小球運動到A點的速度大小及彈簧的彈性勢能;

(2)小球運動到B點時,對軌道的壓力大小及方向;

(3)如果F點距水平面的高度,則小球在圓弧軌道CDE克服摩擦力所做功的取值范圍為多少?

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【題目】某實驗小組要測量金屬鋁的逸出功,經(jīng)討論設(shè)計出如圖所示實驗裝置,實驗方法是:把鋁板平放在桌面上,刻度尺緊挨著鋁板垂直桌面放置,靈敏度足夠高的熒光板與鋁板平行,并使整個裝置處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中;讓波長為λ的單色光持續(xù)照射鋁板表面,將熒光板向下移動,發(fā)現(xiàn)熒光板與鋁板距離為d時,熒光板上剛好出現(xiàn)輝光。已知普朗克常量為h,光在真空中傳播速度為c,電子電量為e,質(zhì)量為m。下列說法正確的是( 。

A.金屬鋁的逸出功為

B.從鋁板逸出的光電子最大初動能為

C.將熒光板繼續(xù)向下移動,移動過程中熒光板上的輝光強度可能保持不變

D.將熒光板繼續(xù)向下移動到某一位置,并增大入射光波長,板上的輝光強度一定增強

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一輛質(zhì)量為的汽車通過在一座半徑為的圓弧形拱橋頂部:(取

1)如果汽車以的速度經(jīng)過拱橋的頂部,則汽車對圓弧形拱橋的壓力是多大?

2)汽車以多大速度通過拱橋的頂部時,汽車對圓弧形拱橋的壓力恰好為零;

3)為了防止在公路彎道部分由于行車速度過大而發(fā)生側(cè)滑,常將彎道部分設(shè)計成外高內(nèi)低的斜面,如果該汽車行駛時彎道部分的半徑為,汽車輪胎與路面的動摩擦因數(shù)為,路面設(shè)計的傾角為,如圖乙所示,為使汽車轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑,彎道部分汽車行駛的最大速度是多少?(結(jié)果用題中所給字母表示,無需代入數(shù)值)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示三個小球質(zhì)量均為m,B、C兩球用輕彈簧連接后放在光滑水平面上,A球以速度沿B、C兩球的球心連線向B球運動,碰后A、B兩球粘在一起。問:

(1)A、B兩球剛剛粘合在一起時的速度是多大?

(2)彈簧壓縮至最短時三個小球的速度是多大?

(3)彈簧壓縮至最短時彈簧的彈性勢能.

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【題目】20162月,物理學(xué)界掀起了“引力波”風(fēng)暴,證實了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測。據(jù)報道,各種各樣的引力波探測器正在建造或者使用當(dāng)中?赡艿囊Σㄌ綔y源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星、中子星和黑洞)。若質(zhì)量分別為m1m2A、B兩天體構(gòu)成雙星,如圖所示。某同學(xué)由此對該雙星系統(tǒng)進行了分析并總結(jié),其中結(jié)論不正確的是( 。

A.A、B做圓周運動的半徑之比為m2m1

B.A、B做圓周運動所需向心力大小之比為11

C.A、B做圓周運動的轉(zhuǎn)速之比為11

D.A、B做圓周運動的向心加速度大小之比為11

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【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置描繪小球做平拋運動位置的點,獲得平拋運動的軌跡,從而研究平拋運動的規(guī)律。

(1)對于實驗中的一些注意事項,正確的是_____________;

A.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止開始釋放

B.小球運動時不能與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

C.盡量選用表面光滑的斜槽

D.用折線連接描繪的點得到小球的運動軌跡

(2)某同學(xué)在實驗操作時發(fā)現(xiàn),將小鋼球輕輕放在斜槽末端時,小球能自動滾下。他應(yīng)該如何調(diào)整:__________________________________;

(3)實驗過程中,要建立直角坐標(biāo)系,在下圖中,建系坐標(biāo)原點選擇正確的是______________;

A

B

C

D

(4)實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的所示,則小球平拋的初速度的計算式為_______(用表示),其值是___________________),小球經(jīng)過點時的速率是_____________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖所示,水平天花板下用長度相同的絕緣輕質(zhì)細線懸掛起來的兩個相同的帶電小球a、b,左邊放一個帶正電的固定球+Q時,兩懸球都保持豎直方向。下面說法正確的是(  )

A. a球帶正電,b球帶正電,并且a球帶電荷量較大

B. a球帶負電,b球帶正電,并且a球帶電荷量較小

C. a球帶負電,b球帶正電,并且a球帶電荷量較大

D. a球帶正電,b球帶負電,并且a球帶電荷量較小

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【題目】如圖所示,水平地面上有一輛小車在水平向右的拉力作用下,以v0=6m/s的速度向右做勻速直線運動,小車內(nèi)底面光滑,緊靠左端面處有一小物體,小車的質(zhì)量是小物體質(zhì)量的2倍,小車所受路面的摩擦阻力大小等于小車對水平面壓力的0.3倍。某時刻撤去水平拉力,經(jīng)小物體與小車的右端面相撞,小物體與小車碰撞時間極短且碰撞后不再分離,已知重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小物體與小車碰撞后速度的大。

(2)撤去拉力后,小車向右運動的總路程。

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