有兩個完全相同的小滑塊A和B， A沿光滑水平面以速度v0與靜止在平面邊緣O點的B發(fā)生正碰，碰撞中無機(jī)械能損失。碰后B運動的軌跡為OD曲線，如圖所示。

（1）已知滑塊質(zhì)量為m，碰撞時間為Dt，求碰撞過程中A對B平均沖力的大��；

（2）為了研究物體從光滑拋物線軌道頂端無初速下滑的運動，物制做一個與B平拋軌跡完全相同的光滑軌道，并將該軌道固定在與OD曲線重合的位置，讓A沿該軌道無初速下滑（經(jīng)分析A在下滑過程中不會脫離軌道），

a．分析A沿軌道下滑到任意一點時的動量PA與B平拋經(jīng)過該點時的動量PB的大小關(guān)系；

b．在OD曲線上有一點M，O和M兩點的連線與豎直方向的夾角為45°，求A通過M點時的水平分速度和豎直分速度。


解析：（1）滑動A與B正碰，滿足：mvA-mvB=mv0            

      

由①②，解得vA=0, vB=v0,

根據(jù)動量定理，滑塊B滿足        F·t=mv0

解得           

(2)a.設(shè)任意點到O點豎直高度差為d，A、B由O點分別運動至該點過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒。選該任意點為勢能零點，有

EA=mgd,EB= mgd+

由于p=,有

即   PA<PB，A下滑到任意一點的動量總和是小于B平拋經(jīng)過該點的動量。

b.以O為原點，建立直角坐標(biāo)系xOy,x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向下，則對B有::x=v0t，y=gt2

B的軌跡方程      y=

在M點x=y，所以                              

因為A、B的運動軌跡均為OD曲線，故在任意一點，兩者速度方向相同。設(shè)B水平和豎直分速度大小分別為和，速率為vB；A水平和豎直分速度大小分別為和，速率為vA,則:             

B做平拋運動，故   

對A由機(jī)械能守恒得vA=             

由由以上三式得

將代入得：


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


鈾核可以發(fā)生衰變和裂變，鈾核的

A．衰變和裂變都能自發(fā)發(fā)生                    B．衰變和裂變都不能自發(fā)發(fā)生

C．衰變能自發(fā)發(fā)生而裂變不能自發(fā)發(fā)生          D．衰變不能自發(fā)發(fā)生而裂變能自發(fā)發(fā)生

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科目：高中物理 來源： 題型：


11．如圖所示，金屬導(dǎo)軌MNC和PQD，MN與PQ平行且間距為L，所在平面與水平面夾角為α，N、Q連線與MN垂直，M、P間接有阻值為R的電阻；光滑直導(dǎo)軌NC和QD在同一水平面內(nèi)，與NQ的夾角都為銳角θ。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長均為L，ab棒初始位置在水平導(dǎo)軌上與NQ重合；ef棒垂直放在傾斜導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ（μ較小），由導(dǎo)軌上的小立柱1和2阻擋而靜止。空間有方向豎直的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸。不計所有導(dǎo)軌和ab棒的電阻，ef棒的阻值為R，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，重力加速度為g。

                  

（1）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，給ab棒一個垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平導(dǎo)軌上沿運動方向滑行一段距離后停止，ef棒始終靜止，求此過程ef棒上產(chǎn)生的熱量；

（2）在（1）問過程中，ab棒滑行距離為d，求通過ab棒某橫截面的電量；

（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平導(dǎo)軌上向右勻速運動，并在NQ位置時取走小立柱1和2，且運動過程中ef棒始終靜止。求此狀態(tài)下最強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度及此磁場下ab棒運動的最大距離。

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如圖所示，一個帶有圓弧的粗糙滑板A，總質(zhì)量為mA=3kg，其圓弧部分與水平部分相切于P，水平部分PQ長為L=3.75m．開始時A靜止在光滑水平面上，有一質(zhì)量為mB=2kg的小木塊B從滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A，小木塊B與滑板A之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.15，小木塊B滑到滑板A的左端并沿著圓弧部分上滑一段弧長后返回最終停止在滑板A上。

（1）求A、B相對靜止時的速度大��；

（2）若B最終停在A的水平部分上的R點，P、R相距1m，求B在圓弧上運動過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能；

（3）若圓弧部分光滑，且除v0不確定外其他條件不變，討論小木塊B在整個運動過程中，是否有可能在某段時間里相對地面向右運動？如不可能，說明理由；如可能，試求出B既能向右滑動、又不滑離木板A的v0取值范圍。(取g＝10m/s2，結(jié)果可以保留根號)

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（1）如圖1，在光滑水平長直軌道上，放著一個靜止的彈簧振子，它由一輕彈簧兩端各聯(lián)結(jié)一個小球構(gòu)成，兩小球質(zhì)量相等。現(xiàn)突然給左端小球一個向右的速度μ0，求彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時，每個小球的速度。

（2）如圖2，將N個這樣的振子放在該軌道上，最左邊的振子1被壓縮至彈簧為某一長度后鎖定，靜止在適當(dāng)位置上，這時它的彈性勢能為E0。其余各振子間都有一定的距離，現(xiàn)解除對振子1的鎖定，任其自由運動，當(dāng)它第一次恢復(fù)到自然長度時，剛好與振子2碰撞，此后，繼續(xù)發(fā)生一系列碰撞，每個振子被碰后剛好都是在彈簧第一次恢復(fù)到自然長度時與下一個振子相碰.求所有可能的碰撞都發(fā)生后，每個振子彈性勢能的最大值。已知本題中兩球發(fā)生碰撞時，速度交換，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。

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某興趣小組設(shè)計了一種實驗裝置，用來研究碰撞問題。其模型如圖所示。用完全相同的輕繩將N個大小相同、質(zhì)量不等的小球并列懸掛于一水平桿，球間有微小間隔，從從左到右，球的編號依次為1、2、3……N，球的質(zhì)量依次遞減，每球質(zhì)量與其相鄰左球質(zhì)量之比為k（k<1）。將1號球向左拉起，然后由靜止釋放，使其與2號球碰撞，2號球再與3號球碰撞……所有碰撞皆為無機(jī)械能損失的正碰。（不計空氣阻力，忽略繩的伸長，g取10m/s2）⑴設(shè)與n+1號球碰撞前n號球的速度為vn，求n+1號球碰撞后的速度。⑵若N=5，在1號球向左拉高h的情況下，要使5號球碰撞后升高16h（16 h小于繩長），問k值為多少？⑶在第⑵問的條件下，懸掛哪個球的繩最容易斷，為什么？解：

 

 

 

 

 

 

 

 

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如圖所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300V。一帶正電的粒子電量q＝10-10­C，質(zhì)量m＝10-20­kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進(jìn)入固定在中心線上的O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為L＝12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求（靜電力常數(shù)k＝9×109­N·m2/C2）

（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？

（2）點電荷的電量。

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磁流體發(fā)電技術(shù)是目前世界上正在研究的新興技術(shù)。如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，發(fā)電管道部分長為l、高為h、寬為d．前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極。兩個電極與負(fù)載電阻R相連。整個管道放在勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直前后側(cè)面向后。現(xiàn)有平均電阻率為ρ的電離氣體持續(xù)穩(wěn)定地向右流經(jīng)管道。實際情況較復(fù)雜，為了使問題簡化，設(shè)管道中各點流速相同，電離氣體所受摩擦阻力與流速成正比，無磁場時電離氣體的恒定流速為v0，有磁場時電離氣體的恒定流速為v．

（1）求流過電阻R的電流的大小和方向；

（2）為保證持續(xù)正常發(fā)電，無論有無磁場存在，都對管道兩端電離氣體施加附加壓強(qiáng)，使管道兩端維持一個水平向右的恒定壓強(qiáng)差∆p，求∆p的大小；

    （3）求這臺磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

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科目：高中物理 來源： 題型：


四盞燈泡接成如圖電路，a、b燈泡的規(guī)格為“220V 100W”， c、d規(guī)格為“220V 40W”，各個燈泡的實際功率均沒有超過它的額定功率，則四盞燈泡實際功率大小順序是

A．Pd＞Pa＞Pc＞Pb

B．Pd＞Pa＞Pb＞Pc

C．Pa＞Pd＞Pb＞Pc

D．Pa＞Pd＞Pc＞Pb

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同步練習(xí)冊答案