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【題目】如圖所示,凹槽A放置于水平面上,凹槽內表面水平光滑,凹槽兩側壁間距為d,在凹槽左側壁放置物塊 B(可視為質點),物塊B、凹槽A質量分別為m、2m,凹槽與水平面間的動摩擦因數μ0.5,F對凹槽施一水平外力,使A、B一起從靜止開始水平向右運動,當速度達到時撤去外力。已知重力加速度為g,物塊B與凹槽側壁發(fā)生的碰撞都是彈性碰撞,碰撞時間極短可不計,不計空氣阻力。求:

1)剛撤去外力時凹槽A的加速度;

2)物塊B與凹槽右側發(fā)生第一次碰撞后瞬間,AB的速度大小vA、vB;

3)從撤去外力到凹槽A停止運動的過程中,凹槽A運動的時間t

【答案】(1) 水平向左 (2) , (3)

【解析】

1)對B

μ3mg2ma,

a

方向水平向左

2)撤去外力后,物塊B做勻速直線運動,槽A做勻減速運動設B歷時t1運動到達槽右側壁,槽碰前速度為有:

xBv0t1

xAv0t1-at12

xB-xAd

vv0-at1

解得:

v

B與槽右側壁發(fā)生彈性碰撞有

mv0+2mvmvB+2mvA

m v02+2m v22m vB2+2m vA2

解得

vA

vB

3)從撤去力FA、B第一次發(fā)生彈性碰撞經過的時間為t1,則

t1

A、B第一次發(fā)生彈性碰撞后,B做勻速直線運動,A做勻減速直線運動,直至A速度減為0(此過程中A、B未發(fā)生碰撞),歷時t2

t2

B繼續(xù)做勻速直線運動,直至A、B第二次發(fā)生彈性碰撞,由機械能守恒和動量守恒得

vB'=-vB

vA'=vB

A再次做勻減速直線運動,直至A速度減為0,歷時t3,

t3

B繼續(xù)做勻速直線運動,直至A、B第三次發(fā)生彈性碰撞,之后A再次做勻減速直線運動,直至A速度減為0,歷時t4,同理可得

t4×

tt1+ t2+ t3+ t4. . . . . .[++(1++. . . . . .)]

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個質量為1kg的物塊正在光滑的水平面上勻速運動,現給物塊施加一個如圖乙所示的水平力F0-1s拉力的方向與物塊運動方向相同,t=2s時拉力的瞬時功率大小為30W,則( 。

A.,物塊的速度大小為

B.物塊勻速運動時速度大小為

C.內拉力做的功為

D.內拉力的平均功率為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小紅在練習“套環(huán)”游戲,要將套環(huán)“套”上木樁(套環(huán)用單匝細金屬絲做成)。若小紅每次均在O點將“套環(huán)”水平拋出,O為“套環(huán)”最右端,已知“套環(huán)”直徑為0.15m,拋出點O距地面高度H=1.35m,距木樁水平d=2.0m,木樁高度h=0.10m。(g10m/s2)求:

(1)“套環(huán)”從拋出到落到木樁最上端經歷的時間;

(2)若不計木樁的粗細,為能讓“套環(huán)”套入木樁,小紅拋出“套環(huán)”的初速度范圍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物理研究性學習小組的同學設計多種實驗想要測量月球表面的重力加速度 g 月的大小的。

1)他們假設自己在月球上,設計了實驗方案一,利用:A 質量 m 已知的重錘、B 打點計時器、C 直流電源、D 彈簧測力計,進行測量。他們的實驗原理是________________(只填寫規(guī) 律公式);實驗選用的器材有____________________(選填器材前的字母)。

2)他們假設自己在月球上,設想了實驗方案二,利用小球自由下落時的頻閃照片示意圖,如圖所示。若已知頻閃儀每隔 T= 0.1s 閃光一次。他們的實驗原理是_______(只填寫規(guī)律公式);若已知月球表面的重力加速度 g =1.6m/s2,則圖中的 AB 間的位移大小為_______

3)展開你想象的翅膀,大膽的再設計一個測量月球表面重力加速度 g 大小的方案,寫清你的實驗原理,推導出測量 g 的表達式,并寫清需要測量的物理量。

實驗原理

_____________

公式推導

___________________

需要測量的物理量

_______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】人類對未知事物的好奇和科學家們的不懈努力,使人類對宇宙的認識越來越豐富。

(1)開普勒堅信哥白尼的“日心說”,在研究了導師第谷在20余年中堅持對天體進行系統(tǒng)觀測得到的大量精確資料后,提出了開普勒三定律,為人們解決行星運動問題提供了依據,也為牛頓發(fā)現萬有引力定律提供了基礎。

開普勒認為:所有行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上。行星軌道半長軸的三次方與其公轉周期的二次方的比值是一個常量。實際上行星的軌道與圓十分接近,在中學階段的研究中我們按圓軌道處理。請你以地球繞太陽公轉為例,根據萬有引力定律和牛頓運動定律推導出此常量的表達式。

(2)天文觀測發(fā)現,在銀河系中,由兩顆相距較近、僅在彼此間引力作用下運行的恒星組成的雙星系統(tǒng)很普遍。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一點做勻速圓周運動,周期為T,兩顆恒星之間的距離為d,引力常量為G。求此雙星系統(tǒng)的總質量。

(3)北京時間201941021時,由全球200多位科學家合作得到的人類首張黑洞照片面世,引起眾多天文愛好者的興趣。

同學們在查閱相關資料后知道:①黑洞具有非常強的引力,即使以3×108m/s的速度傳播的光也不能從它的表面逃逸出去。②地球的逃逸速度是第一宇宙速度的倍,這個關系對于其他天體也是正確的。③地球質量me =6.0×1024kg,引力常量G= 6.67×10-11N m 2/ kg 2。

請你根據以上信息,利用高中學過的知識,通過計算求出:假如地球變?yōu)楹诙矗谫|量不變的情況下,地球半徑的最大值(結果保留一位有效數字)。(注意:解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量,要在解題時做必要的說明)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑、絕緣的半圓軌道在B點平滑連接,過半圓軌道圓心0的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強電場E,質量為m的帶正電小滑塊從水平軌道上A點由靜止釋放,運動中由于摩擦起電滑塊電量會增加,過B點后電量保持不變,小滑塊在AB段加速度隨位移變化圖像如圖乙。已知A、B間距離為4R,滑塊與軌道間動摩擦因數為μ=0.5,重力加速度為g,不計空氣阻力,求

(1)小滑塊釋放后運動至B點過程中電荷量的變化量

(2)滑塊對半圓軌道的最大壓力大小

(3)小滑塊再次進入電場時,電場大小保持不變、方向變?yōu)橄蜃,求小滑塊再次到達水平軌道時的速度大小以及距B的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量為m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點,小球在水平力F作用下,從最低點P緩慢地移到Q點,如圖所示,重力加速度為g,則在此過程中(

A.小球受到的合力做功為mgl1cosθ

B.拉力F的功為Flcosθ

C.重力勢能的變化大于mgl1cosθ

D.水平力F做功使小球與地球組成的系統(tǒng)機械能變化了mgl1cosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個內壁光滑的彎管處于豎直平面內,其中管道半徑為R,F有一個半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管里運動,當小球通過最高點時速率為v0,則下列說法中正確的是( 。

A.v0,則小球對管內壁無壓力

B.v0,則小球對管內上壁有壓力

C.0v0,則小球對管內下壁有壓力

D.不論v0多大,小球對管內下壁都有壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下有關近代物理內容的若干敘述正確的是

A.比結合能越小,表示原子核中核子結合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

B.光電效應和康普頓效應深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有動量

C.某原子核經過一次衰變和兩次衰變后,核內中子數減少6

D.的半衰期是5天,12g經過15天后衰變了1.5 g

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