如圖所示，固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道，軌道半徑為R，平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B，其質(zhì)量mA=m，mB=2m，兩滑塊間夾有少量炸藥．平臺(tái)右側(cè)有一小車，靜止在光滑的水平地面上，小車質(zhì)量M=3m，車長L=2R，車面與平臺(tái)的臺(tái)面等高，車面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，右側(cè)地面上有一立樁，立樁與小車右端的距離為S，S在0<S<2R的范圍內(nèi)取值，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后，滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點(diǎn)D，滑塊B沖上小車．兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì)，爆炸的時(shí)間極短，爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上，重力加速度為g=10m/s2．求：

（1）滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN。

（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小vB。

（3）請(qǐng)討論滑塊B從滑上小車在小車上運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力做的功Wf與S的關(guān)系。


 ⑴     ⑵

⑶當(dāng)時(shí)，滑塊B克服摩擦力做功為

當(dāng)時(shí)，滑塊會(huì)滑離小車，滑塊B克服摩擦力做功為

（1）以水平向右為正方向，設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為VA，

滑塊A在半圓軌道運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為VAD，則 ，  得

滑塊A在半圓軌道運(yùn)動(dòng)過程中，據(jù)動(dòng)能定理：

得：

滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)：，得：

（2）A、B爆炸過程動(dòng)量守恒，則，得：

（3）、滑塊B滑上小車直到與小車共速的過程中，動(dòng)量守恒：

得：

滑塊B從滑上小車到共速時(shí)的位移為

小車從開始運(yùn)動(dòng)到共速時(shí)的位移為

滑塊B相對(duì)小車的位移為：，滑塊B未掉下小車。

討論：當(dāng)時(shí)，滑塊B從滑上小車到共速時(shí)克服摩擦力做功為

                         

然后滑塊B做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停下的位移為，滑塊會(huì)從小車滑離。

則滑塊共速后在小車運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做功為

所以，當(dāng)時(shí)，滑塊B克服摩擦力做功為

 當(dāng)時(shí)，滑塊會(huì)滑離小車，滑塊B克服摩擦力做功為


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：


如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝ T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S＝0.5 m2，線框電阻不計(jì)．線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω＝200 rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220 V　60 W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10 A，下列說法正確的是(　　)

A．圖示位置穿過線框的磁通量為零       B．線框中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500 V

C．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25∶11   D．允許變壓器輸出的最大功率為5 000 W

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科目：高中物理 來源： 題型：


根據(jù)量子理論，光子不但有能量E=hv而且有動(dòng)量，計(jì)算式為p=h/，其中h是普朗克常量，是光子的波長。既然光子有動(dòng)量，那么照物體表面的光子被物體吸收或反射時(shí)都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生壓強(qiáng)，這就是“光壓”。

（1）一臺(tái)二氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光，功率為P0=103W，射出的光束的橫截面積為S=1.00mm2，當(dāng)它垂直照射到某一物體表面時(shí)，對(duì)該物體產(chǎn)生的光壓最大，最大光壓是多少？

（2）有人設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)中用光壓為動(dòng)力推動(dòng)航天器加速，給探測(cè)器安上面積極大、反射率極高的薄膜，并讓它正對(duì)太陽，已知在地球繞日軌道上，每秒單位面積上得到的太陽光能為1.35kJ，探測(cè)器質(zhì)量為M=50kg，薄膜同積為4×104m2，那么探測(cè)器得到的加速度為多大？

   

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科目：高中物理 來源： 題型：


（1）下列說法正確的有            （填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。

A．方程式是重核裂變反應(yīng)方程

B．方程式是輕核聚變反應(yīng)方程

C．氫原子光譜是分立的

D．氫原子從基態(tài)躍遷至某激發(fā)態(tài)要吸收特定頻率的光子

E．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0,若用波長為λ（λ>λ0）的單色光做該實(shí)驗(yàn)，會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。

（2）如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M = 2kg的長木板C；離板右端x = 0.72m處靜止放置質(zhì)量mA =1kg的小物塊A，A與C間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.4；在板右端靜止放置質(zhì)量mB = 1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計(jì)．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，g = 10m/s2．現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F=3N, 到A與B發(fā)生彈性碰撞時(shí)撤去力F。問：

①A與B碰撞之前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？

②若A最終能停在C上，則長木板C的長度至少是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖5-9所示，半徑為R的光滑圓形軌道固定在豎直面內(nèi)。小球A、B質(zhì)量分別為m、βm（β為待定系數(shù)）。A球從左邊與圓心等高處由靜止開始沿軌道下滑，與靜止于軌道最低點(diǎn)的B球相撞，碰撞后A、B球能達(dá)到的最大高度均為,碰撞中無機(jī)械能損失。重力加速度為g。試求：

（1）待定系數(shù)β;

（2）第一次碰撞剛結(jié)束時(shí)小球A、B各自的速度和B球?qū)壍赖膲毫?

（3）小球A、B在軌道最低處第二次碰撞剛結(jié)束時(shí)各自的速度，并討論小球A、B在軌道最低處第n次碰撞剛結(jié)束時(shí)各自的速度。

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科目：高中物理 來源： 題型：


光滑絕緣的水平地面上方有界空間內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，電場(chǎng)寬度為x0，左邊界有一固定的絕緣墻壁，如題9圖所示，質(zhì)量為3m和m的A、B兩小球靜置于地面的同一水平軌道上，電場(chǎng)線與軌道平行，B球處于電場(chǎng)的右邊界處，A球距離墻壁為kx0(0<k<1)，A、B兩球帶正電，電量分別為3q和q；今由靜止同時(shí)釋放兩球，問（已知所有碰撞機(jī)械能均不損失，小球電量不轉(zhuǎn)移，忽略兩球的庫侖力作用）

（1）A球第一次與墻壁碰時(shí)B球的速度大��；

（2）要使A球第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就能與B球相碰，求k滿足的條件？

（3）若A球第一次向右運(yùn)動(dòng)到速度為0時(shí)恰與B球相碰，求A、B第一次碰后到第二次碰前兩球的最大間距？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在光滑水平面上有兩個(gè)并排放置的木塊A和B，已知mA=0.5 kg，mB=0.3 kg,有一質(zhì)量為mC=0.1 kg的小物塊C以20 m/s的水平速度滑上A表面，由于C和A、B間有摩擦，C滑到B表面上時(shí)最終與B以2.5 m/s的共同速度運(yùn)動(dòng)，求：

      

（1）木塊A的最后速度.

（2）C離開A時(shí)C的速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，光滑的水平地面上固定一長為L＝1.7m的長木板C,板的左端有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A和B，其間夾有一根長為1.0m的輕彈簧，彈簧沒有形變，且與物塊不相連。已知，A與木板C、B與木板C的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和。假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等�，F(xiàn)用水平力F作用于A，讓F從零開始逐漸增大，并使B緩慢地向右移動(dòng)0.5m，使彈簧儲(chǔ)存了彈性勢(shì)能E0 . 問：

 

（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k＝200N/m，以作用力F為縱坐標(biāo)，物塊A移動(dòng)的距離為橫坐標(biāo)，試通過定量計(jì)算在圖乙的坐標(biāo)系中畫出推力F隨物塊A位移的變化圖線。

（2）求出彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能E0的大小。

（3）當(dāng)物塊B緩慢地向右移動(dòng)了0.5m后，保持A、B兩物塊間距不變，將其間夾有的彈簧更換，使得壓縮量相同的新彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為12E0，之后同時(shí)釋放三物體A、B和C，已被壓縮的輕彈簧將A、B向兩邊彈開，求哪一物塊先被彈出木板C？最終C的速度是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在 Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B，在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（    ）

A．               B．               C．               D．

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