如圖,MNP 為整直面內(nèi)一固定軌道,其圓弧段MN與水平段NP相切于N、P端固定一豎直擋板。M相對于N的高度為h,NP長度為s.一木塊自M端從靜止開始沿軌道下滑,與擋板發(fā)生一次完全彈性碰撞(碰撞無動能損失,碰撞瞬間前后木塊速率不變)后停止在水平軌道上某處。若在MN段的摩擦可忽略不計,物塊與NP段軌道間的滑動摩擦因數(shù)為μ,求物塊停止的地方與N點距離的可能值。
根據(jù)功能原理,在物塊從開始下滑到停止在水平軌道上的過程中,物塊的重力勢能的減少與物塊克服摩擦力所做功的數(shù)值相等。
                 ①
設(shè)物塊的質(zhì)量為m,在水平軌道上滑行的總路程為s′,則
               ②          ③
連立①②③化簡得               ④
第一種可能是:物塊與彈性擋板碰撞后,在N前停止,則物塊停止的位置距N的距離為
          ⑤
第二種可能是:物塊與彈性擋板碰撞后,可再一次滑上光滑圓弧軌道,滑下后在水平軌道上停止,則物塊停止的位置距N的距離為   ⑥
所以物塊停止的位置距N的距離可能為。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量m=0.78 kg的木塊靜止于水平面上,現(xiàn)在恒力F作用下做勻加速直線運動,已知恒力大小F=4.5N,方向與水平方向成q=37°角斜向上,如圖所示.3 s末撤去此拉力時,木塊已滑行的距離s0=9m,(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:

小題1: 木塊與地面間的動摩擦因數(shù);
小題2:撤去拉力后,木塊繼續(xù)滑行的距離;
小題3:在整個運動過程中,摩擦力對木塊做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,甲、乙兩容器形狀不同,容積卻相同,現(xiàn)有兩塊完全相同的金屬塊用細線系著分別浸沒入同樣深度,這時兩容器水面相平齊.如果將金屬塊勻速提出水面,則下列說法中正確的是(    )
  
A.將金屬塊從甲容器中拉出水面的過程中拉力做功多些
B.將金屬塊從乙容器中拉出水面的過程中拉力做功多些
C.將金屬塊分別從甲、乙兩容器中拉出水面的過程中拉力做功相同
D.將金屬塊分別從甲、乙兩容器中拉出水面的過程中拉力做功多少無法比較

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,絕緣小球A靜止在高為h="0.8" m的光滑平臺上,帶電量為qB =+0.3C的小球B用長為L=1m的細線懸掛在平臺上方,兩球質(zhì)量mA=mB=0.5kg,整個裝置放在豎直向下的勻強電場中,場強大小E =10N/C,現(xiàn)將細線拉開角度α =60o后,由靜止釋放B球,在最低點與A球發(fā)生對心碰撞,碰撞時無機械能損失。不計空氣阻力,取g=10m/s2,求:

小題1:B球在碰撞前的速度;
小題2:A球離開平臺的水平位移大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30°,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運動員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g.在他從上向下滑到底端的過程中,下列說法正確的是 。ā   。
A.運動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能
B.運動員獲得的動能為mgh
C.運動員克服摩擦力做功為mgh
D.下滑過程中系統(tǒng)減少的機械能為mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(8分)A、B兩位同學在看到了這樣一個結(jié)論:“由理論分析可得,彈簧的彈性勢能公式為(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量)”。為驗證這一結(jié)論,A、B兩位同學設(shè)計了如下的實驗:
①首先他們都進行了如上圖5甲所示的實驗:將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個已知質(zhì)量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧伸長量為d;
②A同學完成步驟①后,接著進行了如圖5乙所示的實驗:將這根彈簧豎直的固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧;拔掉插銷時,彈簧對小鐵球做功,使小鐵球彈起,測得彈簧的壓縮量為x時,小鐵球上升的最大高度為H.
③B同學完成步驟①后,接著進行了如圖5丙所示的實驗. 將這根彈簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.

(1)A、B兩位同學進行圖5甲所示實驗的目的是為了確定物理量:     ,用m、d、g表示所求的物理量:        .
(2)如果成立,那么A同學測出的物理量x與d、H的關(guān)系式是:x=    ;B同學測出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是:x=   .

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

物體的質(zhì)量為m, 與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為,與轉(zhuǎn)軸間距離為R,物體隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始加速轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)速增加至某值時,物體即將在轉(zhuǎn)臺上相對滑動,此時起轉(zhuǎn)臺做勻速轉(zhuǎn)動,此過程中摩擦力對物體做的功為               。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一木塊沿粗糙斜面勻速下滑的過程中                                    (    
A.木塊的機械能守恒
B.木塊的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C.木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
D.木塊減小的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,物塊A與豎直輕彈簧相連,放在水平地面上,A與地面間置有壓力傳感器,用以顯示A對地面的壓力;物塊B的正上方置有速度傳感器,用以測量物塊B下落的速度.現(xiàn)使物塊B由距彈簧上端O點高H處自由落下,落到彈簧上端后將彈簧壓縮.測得:物塊A對地面的最小壓力為F1;物塊B有最大速度v時,A對地面的壓力為F2。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,重力加速度為g.求:
(1)物塊A的質(zhì)量;
(2)物塊B從壓縮彈簧開始到達到最大速度的過程中對彈簧做的功.

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