如圖所示,一個質(zhì)量m=1kg的長木板靜止在光滑的水平面上,并與半徑為R=1.8m的光滑圓弧形固定軌道接觸(但不粘連),木板的右端到豎直墻的距離為s=0.08m;另一質(zhì)量也為m的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止開始下滑,從圓弧的最低點(diǎn)A滑上木板。設(shè)長木板每次與豎直墻的碰撞時間極短且無機(jī)械能損失。木板的長度可保證物塊在運(yùn)動的過程中不與墻接觸。已知滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)=0.1,g取10m/s2。試求:

(1)滑塊到達(dá)A點(diǎn)時對軌道的壓力大。

(2)當(dāng)滑塊與木板達(dá)到共同速度()時,滑塊距離木板左端的長度是多少?

 

(1)30N(2)

【解析】

試題分析:(1)從物塊開始滑動到A由動能定理可得:,解得:

在A點(diǎn)對物塊由牛頓第二定律得:

根據(jù)牛頓第三定律可得:在你A點(diǎn)對軌道的壓力

(2)物塊滑上木板后,在摩擦力作用下,木板從靜止開始做勻加速運(yùn)動,設(shè)木板加速度為a,經(jīng)歷一段時間T后與墻第一次碰撞,碰撞時的速度為,則

聯(lián)立解得:

在物塊與木板兩者達(dá)到共同速度前,在每兩次碰撞之間,木板受到的物塊對它的摩擦力作用而做加速度恒定的勻變速直線運(yùn)動,因而木板與墻相碰后將返回至初態(tài),所用時間也為T,設(shè)在物塊與木板兩者達(dá)到共同速度v前木板共經(jīng)歷了n次碰撞,則有:式中是碰撞n次后 木板從起始位置至達(dá)到共同速度時所需的時間

求解上得,由于n是整數(shù),所以,共同速度

對物塊

對木板,所以

考點(diǎn):考查了牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式的綜合應(yīng)用

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(12分)如圖甲所示,空間存在一有界勻強(qiáng)磁場,磁場的左邊界如虛線所示,虛線右側(cè)足夠大區(qū)域存在磁場,磁場方向豎直向下.在光滑絕緣水平面內(nèi)有一長方形金屬線框, ab邊長為l=0.2m,線框質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s勻加速進(jìn)入磁場,外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示.以線框右邊剛進(jìn)入磁場時開始計時,求:

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

(2)線框進(jìn)入磁場的過程中,通過線框的電荷量q;

(3)若線框進(jìn)入磁場過程中F做功為WF=0.27J,求在此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q。

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河南省高三上學(xué)期10月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

開口向上的半球形曲面的截面如圖所示,直徑AB水平。一小物塊在曲面內(nèi)A點(diǎn)以某一速率開始下滑,曲面內(nèi)各處動摩擦因數(shù)不同,因摩擦作用物塊下滑時速率不變,則下列說法正確的是( )

A.物塊運(yùn)動過程中加速度始終為零

B.物塊所受合外力大小不變,方向時刻在變化

C.在滑到最低點(diǎn)C以前,物塊所受摩擦力大小逐漸變小

D.滑到最低點(diǎn)C時,物塊所受重力的瞬時功率達(dá)到最大

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河南省英文學(xué)校高三上學(xué)期第一次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

(單選)如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直。桿的下端有一個輕滑輪O。另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板的夾角θ=30°。系統(tǒng)保持靜止,不計一切摩擦。下列說法中正確的是(  )

A.細(xì)線BO對天花板的拉力大小是

B.a桿對滑輪的作用力大小是

C.a桿和細(xì)線對滑輪的合力大小是G

D.a桿對滑輪的作用力大小是G

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河南省英文學(xué)校高三上學(xué)期第一次模擬考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

(單選)一石塊從樓房陽臺邊緣向下做自由落體運(yùn)動到達(dá)地面,把它在空中運(yùn)動的時間分為相等的三段,如果它在第一段時間內(nèi)的位移是1.2m,那么它在第三段時間內(nèi)的位移是

A.1.2 m B.3.6 m C.6.0 m D.10.8 m

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河南省原名校高三上學(xué)期期考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型:選擇題

質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn),如圖所示,當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動到圖示位置時,繩b被燒斷且桿子停止轉(zhuǎn)動,則( )

A.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動

B.在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然增大

C.若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動

D.若角速度ω較大,小球可能在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河北省邯鄲市高三9月摸底考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

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(1)木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ;

(2)炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能。

 

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科目:高中物理 來源:2015屆河北省邯鄲市高三9月摸底考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,飛船從軌道1變軌至軌道2。若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動,不考慮質(zhì)量變化,相對于在軌道1上,飛船在軌道2上的

A.動能大    B.向心加速度大

C.運(yùn)行周期短 D.角速度小

 

 

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科目:高中物理 來源:2015屆貴州省高二上第二次月考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(4分)如圖所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線,由圖可知,該電池的電動勢E=

V,內(nèi)阻r= Ω.

 

 

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