【題目】如圖，質(zhì)量為6m、長(zhǎng)為L的薄木板AB放在光滑的平臺(tái)上，木板B端與臺(tái)面右邊緣齊平．B端上放有質(zhì)量為3m且可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C，C與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L的細(xì)繩懸掛在平臺(tái)右邊緣正上方的O點(diǎn)，細(xì)繩豎直時(shí)小球恰好與C接觸．現(xiàn)將小球向右拉至細(xì)繩水平并由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩恰好斷裂，小球與C碰撞后反彈速率為碰前的一半．

(1)求細(xì)繩能夠承受的最大拉力；

(2)若要使小球落在釋放點(diǎn)的正下方P點(diǎn)，平臺(tái)高度應(yīng)為多大；

(3)通過計(jì)算判斷C能否從木板上掉下來．

【答案】(1)3mg(2)L(3) 滑塊C不會(huì)從木板上掉下來

【解析】

（1）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速率為v0，小球向下擺動(dòng)過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：

解得：

小球在圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)，由牛頓第二定律：

由牛頓第三定律可知，小球?qū)?xì)繩的拉力：T=T

解得：T=3mg

（2）小球碰撞后平拋運(yùn)動(dòng)．在豎直方向上：

水平方向：L=

解得：h=L

（3）小球與滑塊C碰撞過程中小球和C系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，設(shè)C碰后速率為v1，以小球的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：

設(shè)木板足夠長(zhǎng)，在C與木板相對(duì)滑動(dòng)直到相對(duì)靜止過程，設(shè)兩者最終共同速率為v2，由動(dòng)量守恒定律的：

由能量守恒定律得：

聯(lián)立⑨⑩解得：s=L/2

由s<L知，滑塊C不會(huì)從木板上掉下來．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點(diǎn)，固定一電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷），從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方B點(diǎn)時(shí)速度為v．已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為φ（取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為60°，k為靜電常數(shù)，下列說法正確的是（）

A. 點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

B. 物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小為

C. 物塊在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA =＋Qφ

D. 點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)需要用到的測(cè)量工具有__。

A.秒表 B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 C.刻度尺 D.天平

(2)實(shí)驗(yàn)中，為了求平拋物體的初速度，需直接測(cè)的數(shù)據(jù)有__。

A．小球開始滾下的高度

B．小球在空中飛行的時(shí)間

C．運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)

D．運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的豎直坐標(biāo)

(3)實(shí)驗(yàn)中，記錄了如圖所示的一段軌跡ABC，已知物體是由原點(diǎn)O水平拋出的，C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60cm，45cm），則平拋物體的初速度為v0＝__m/s，物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小為vB＝__m/s。（取g＝10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，xoy在豎直平面內(nèi)，x軸下方有勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E、方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，將一個(gè)帶電小球從y軸上P（0，h）點(diǎn)以初速度v0豎直向下拋出．小球穿過x軸后，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度為g．

（1）判斷小球帶正電還是負(fù)電；

（2）求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．

（3）小球從P點(diǎn)出發(fā)，到第二次經(jīng)過x軸所用的時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ＝30°的斜面上，固定一寬L＝0.25 m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R.電源電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，一質(zhì)量m＝20 g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì))．金屬導(dǎo)軌是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，求：

（1）金屬棒所受到的安培力的大�。�

（2）通過金屬棒的電流的大�。�

（3）滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值．

（4）將圖中磁場(chǎng)與豎直方向夾角緩慢較小到00，要保證金屬棒始終靜止，則B的大小應(yīng)如何變化？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊（ ）

A. 在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)

B. 在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒

C. 在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)

D. 落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功，則（ ）

A.，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)

B.，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)

C.，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離

D.，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，范圍內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，以P（r，0）為圓心，以r為半徑的圓為粒子接收器，A（2r，0），B（r，r）為接收器上兩點(diǎn)�，F(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，以相同的速度從y軸上沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，其中，從y=2r處射入磁場(chǎng)的電子，在A點(diǎn)被接收器接收，且到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度方向沿y軸負(fù)方向。求：

(1)電子射入磁場(chǎng)的速度；

(2)B點(diǎn)被接收的電子，在y軸上發(fā)射時(shí)的縱坐標(biāo)；

(3)能夠被接收器吸收的電子，在y軸上發(fā)射時(shí)的縱坐標(biāo)范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，質(zhì)量m＝1kg的物體從高為的光滑軌道上P點(diǎn)由靜止開始下滑，滑到水平傳送帶上的A點(diǎn)，物體和皮帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，傳送帶AB之間的距離為，傳送帶一直以的速度勻速運(yùn)動(dòng)，（g=10/s2)則

A. 物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是

B. 物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，摩擦力對(duì)物體做了2 J功

C. 物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，產(chǎn)生2J熱量

D. 物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)多做了10J功

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案