分析 (1)A到達(dá)Q的過程中,重力和阻力對A做功,由功能關(guān)系即可求出A的速度;
(2)分析B過最高點(diǎn)的條件,然后根據(jù)機(jī)械能守恒,得出B在最低點(diǎn)的速度的特點(diǎn),最后結(jié)合彈性碰撞的特點(diǎn)以及功能關(guān)系即可求出.
解答 解:(1)A到達(dá)Q的過程中,重力和阻力對A做功,得:$mgH-μmgS=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
所以:${v}_{0}=3\sqrt{3}$m/s
(2)由于B與A的質(zhì)量相等,A與B碰撞的過程是彈性碰撞,根據(jù)彈性碰撞的特點(diǎn)可知,質(zhì)量相等的兩個(gè)物體在碰撞后交換速度,所以碰撞后A的速度變成0,而B的速度變成3$\sqrt{3}$m/s.
若B能恰好經(jīng)過最高點(diǎn),則在最高點(diǎn)的速度恰好為0,根據(jù)機(jī)械能守恒得最低點(diǎn)的速度滿足:
-mg•2R=$0-\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}=-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入數(shù)據(jù)得:R=0.675 m
討論:
Ⅰ、若桿的長度小于0.675m,則小球B能越過最高點(diǎn),繼續(xù)沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)到B,然后與A發(fā)生彈性碰撞,再次交換速度.之后A繼續(xù)以速度3$\sqrt{3}$m/s向右運(yùn)動到停止,由動能定理得:$-μmgx=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
所以x=5.4m
Ⅱ、若桿的長度大于0.675m,則小球B不能越過最高點(diǎn),則將沿順時(shí)針方向返回到B,然后與A發(fā)生彈性碰撞,再次交換速度.之后A繼續(xù)以速度3$\sqrt{3}$m/s向左運(yùn)動到停止,由動能定理得:$-μmgx=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
由于:x>S,所以A將回到P點(diǎn),然后沿斜面向上運(yùn)動,到達(dá)最高點(diǎn)后再次返回P點(diǎn),再向右運(yùn)動直到與Q發(fā)生第三次的碰撞.由于A再次在水平面上運(yùn)動的過程中摩擦力繼續(xù)做功,可知B仍然不能到達(dá)最高點(diǎn),仍然是再沿順時(shí)針方向返回…
由此可知,A將在PQ之間以及斜面上做往返運(yùn)動,一直到停止上,運(yùn)動的總路程為5.4m.
由:5.4m=1m×5+0.4m
可知A將在從P向Q運(yùn)動的過程中停止,此時(shí)距離Q點(diǎn)的路程為:L=1m-0.4m=0.6m
答:(1)A與B剛碰撞前的瞬間A的速度的大小是$3\sqrt{3}$m/s;
(2)當(dāng)R>0.675m時(shí),A將停在Q的左側(cè)距Q 0.6米處;當(dāng)R≤0.675m時(shí),A將停在Q的右側(cè)距Q 5.4米處.
點(diǎn)評 該題結(jié)合彈性碰撞的情況,考查對功能關(guān)系的應(yīng)用能力,在解答的過程中要注意B做圓周運(yùn)動的過程中可能能通過最高點(diǎn),有可能不會通過最高點(diǎn),要討論,不能遺漏.
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為50r/s | |
B. | t=0.01s時(shí)刻穿過線框回路的磁通量為零 | |
C. | 變壓器原線圈中電流表示數(shù)為1A | |
D. | 燈泡的額定電壓為220$\sqrt{2}$V |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 2x2=9x1 2v2=5v1 | B. | 2x2=7x1 2v2=3v1 | ||
C. | 2x2=7x14W2=27W1 | D. | 2x2=9x14W2=21W1 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 石塊下落第1 s內(nèi)的位移 | B. | 石塊下落到地面的總時(shí)間 | ||
C. | 石塊落地前最后1 s內(nèi)的位移 | D. | 石塊通過最后1m位移的時(shí)間 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制變量法 | |
B. | 玻璃瓶內(nèi)裝滿水,用穿有透明細(xì)管的橡皮泥封口.手捏玻璃瓶,細(xì)管內(nèi)液面高度變化,說明玻璃瓶發(fā)生形變,該實(shí)驗(yàn)采用放大的思想 | |
C. | 力學(xué)中將物體看成質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用了理想化模型法 | |
D. | 當(dāng)物體的運(yùn)動時(shí)間△t趨近于0時(shí),△t時(shí)間內(nèi)的平均速度可看成瞬時(shí)速度運(yùn)用了等效替代的思想 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 盛有一定質(zhì)量理想氣體的容器在做自由落體運(yùn)動時(shí),氣體對容器仍有壓力和壓強(qiáng) | |
B. | 凡是滿足能量守恒的過程都可以自發(fā)實(shí)現(xiàn) | |
C. | 兩個(gè)分子從相距較遠(yuǎn)(分子力可忽略)開始靠近,直到不能再靠近的過程中,分子勢能先減小后增大 | |
D. | 用打氣筒給自行車輪胎打氣,越來越費(fèi)勁,這是因?yàn)榉肿娱g斥力增大的緣故 |
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