【題目】在光滑的冰面上放置一個(gè)截面圓弧為四分之一圓的半徑足夠大的光滑自由曲面體,一個(gè)坐在冰車上的小孩手扶一小球靜止在冰面上。已知小孩和冰車的總質(zhì)量為m1小球的質(zhì)量為m2，曲面體的質(zhì)量為m3.某時(shí)刻小孩將小球以v0=4m/s的速度向曲面體推出(如圖所示).

(1)求小球在圓弧面上能上升的最大高度；

(2)若m1=40kg,m2=2kg小孩將球推出后還能再接到小球,試求曲面質(zhì)量m3應(yīng)滿足的條件。

【答案】（1） （2）m3>kg；

【解析】試題對(duì)小球與曲面進(jìn)行研究，由動(dòng)量守恒及機(jī)械能守恒定律可列式求解；分析小孩與球，球和曲面，由動(dòng)量守恒定律及機(jī)械能守恒定律可求得最后的速度，然后求出小孩能接到球的條件。

（1）小球與曲面組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向左為正方向，

由動(dòng)量守恒定律得：

由動(dòng)能定理得：

解得：

(2)小孩推出球的過(guò)程小孩與球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向左為正方向，

由動(dòng)量守恒定律得：

球與曲面組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向左為正方向，

由動(dòng)量守恒定律得：

由機(jī)械能守恒定律得：

解得： ；

如果小孩將球推出后還能再接到球,則需要滿足：v2>v1

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理小組的同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)器材有：底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計(jì)時(shí)器（其中光電門l更靠近小球釋放點(diǎn)），小球釋放器（可使小球無(wú)初速釋放）、網(wǎng)兜．實(shí)驗(yàn)時(shí)可用兩光電門測(cè)量小球從光電門l運(yùn)動(dòng)至光電門2的時(shí)間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h．

（l）使用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖2所示，則小球直徑為 cm．

（2）改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過(guò)光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個(gè)物理量之間的關(guān)系為h= ．

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出﹣t圖線，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為 ．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】輕繩系著裝有水的水桶（無(wú)蓋子），在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長(zhǎng)L=60cm，求：

（1）桶到最高點(diǎn)時(shí)水不流出的最小速率？

（2）水桶在最高點(diǎn)的速率v=3m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在科學(xué)探究活動(dòng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)。下面表格中的數(shù)據(jù)分別是兩組同學(xué)在物體作直線運(yùn)動(dòng)中測(cè)得的位移s和時(shí)間t 。

物體運(yùn)動(dòng)的起止點(diǎn)

所測(cè)的

物理量

測(cè)量次數(shù)

1

2

3

4

5

A→B

時(shí)間t（s）

0.55

1.09

1.67

2.23

2.74

位移s（m）

0.25

0.51

0.75

1.00

1.26

C→D

時(shí)間t（s）

0.89

1.24

1.52

1.76

1.97

位移s（m）

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

t2（s2）

0.79

1.54

2.31

3.10

3.88

請(qǐng)你按照下面的步驟對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，寫出你處理數(shù)據(jù)的方法和過(guò)程。并分別得出物體A→B和從C→D的過(guò)程中s隨t的變化的關(guān)系。

(1)你選擇的處理數(shù)據(jù)的方法是公式計(jì)算法還是描點(diǎn)作圖法？ ________________。

(2)若選擇公式計(jì)算法，請(qǐng)?jiān)跈M線處寫出所用公式及計(jì)算分析過(guò)程；若選擇描點(diǎn)作圖法，則請(qǐng)?jiān)谙铝蟹礁窦埳献鲌D。______、_______。

(3)通過(guò)上述處理，你認(rèn)為物體從A→B的過(guò)程中s隨t變化的關(guān)系式是：__________；從C→D的過(guò)程中s隨t變化的關(guān)系式是___________________________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有兩個(gè)人要把質(zhì)量m=1000 kg的貨物裝進(jìn)離地h=1 m高的卡車車廂內(nèi)。他們找來(lái)L=5 m的斜面，但沒(méi)有其他任何工具可用。假設(shè)貨物在水平地面上和此斜面上滑動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力恒為貨物重力的0.12倍，兩個(gè)人的最大推力各為800 N。

（1）通過(guò)分析說(shuō)明倆人能否將貨物直接推進(jìn)車廂？

（2）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案，使倆人用最大推力能將貨物推進(jìn)車廂。并詳細(xì)證明之。（g取10 m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（多選）NTC熱敏電阻器即負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，也就是指阻值隨溫度的升高而減小的電阻。負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R2接入如右圖所示電路中，R1為定值電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（不考慮燈泡和定值電阻阻值隨溫度變化）（ ）

A. 小燈泡變亮

B. 小燈泡變暗

C. 兩端的電壓增大

D. 電流表的示數(shù)減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m的木板A靜止在光滑水平面上，其左端與固定臺(tái)階相距S，長(zhǎng)木板的右端固定一半徑為R光滑的四分之一圓弧，圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質(zhì)量為m的滑塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度從圓弧的頂端沿圓弧下滑，當(dāng)B到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，B從A右端的上表面水平滑入同時(shí)撤走圓弧．A與臺(tái)階碰撞無(wú)機(jī)械能損失，不計(jì)空氣阻力，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A足夠長(zhǎng)，B不會(huì)從A表面滑出；重力加速度為g．試分析下列問(wèn)題：

（1）滑塊B到圓弧底端時(shí)的速度大小v1；

（2）A與臺(tái)階只發(fā)生一次碰撞，求S滿足的條件；

（3）S在滿足（2）條件下，討論A與臺(tái)階碰撞前瞬間B的速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩球質(zhì)量分別為、，從同一地點(diǎn)（足夠高）處同時(shí)由靜止釋放。兩球下落過(guò)程所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比，與球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，即f=kv（k為正的常量）。兩球的v-t圖象如圖所示。落地前，經(jīng)時(shí)間兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1、v2。則下列判斷正確的是 （ ）

A. 釋放瞬間甲球加速度較大 B.

C. 甲球質(zhì)量大于乙球 D. t0時(shí)間內(nèi)兩球下落的高度相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用如下圖所示的裝置探究彈簧的彈力與形變量的關(guān)系

①對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作規(guī)范的是_________。(填字母代號(hào))

A.固定刻度尺時(shí)，保持刻度尺的零刻度線與彈簧上端對(duì)齊且豎直并靠近彈簧

B.實(shí)驗(yàn)中任意增加鉤碼的個(gè)數(shù)

C.實(shí)驗(yàn)中僅把彈簧豎直懸掛待穩(wěn)定時(shí)測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)

D.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，把所有的描點(diǎn)用折線連起來(lái)

②實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度L,測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中，作出的F-L圖線如圖所示。由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0=____cm,勁度系數(shù)k=_______N/m.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案