(14分)一段凹槽B放置在水平面上,槽與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,槽的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時小球A與槽的右側(cè)壁相距為l,如圖所示.A、B的質(zhì)量均為m.現(xiàn)對槽B施加一個大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起開始向右運動,當(dāng)槽B運動的距離為d時,立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運動,再經(jīng)一段時間球A與槽的右側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰后A和B立刻連在一起運動.

  

(1)求撤去推力瞬間槽B的速度v的大小.

(2)若A碰到槽的右側(cè)壁時,槽已停下,求碰后槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離s.

(3)A碰到槽的右側(cè)壁時,槽可能已停下,也可能未停下,試討論球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過的時間t與l和d的關(guān)系.

 

【答案】

(1)   (2) 

(3)當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時,槽未停下, 

當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時,槽已停下,

【解析】

試題分析:(1)推力F作用過程,由動能定理得

     ①(2分)

將μ=0.5和F=2mg代入解得槽B的速度         ②(1分)

(2)推力撤去后,球A保持勻速運動,A碰到槽的右側(cè)壁時,槽B已停下,碰撞過程動量守恒,得         ③(1分)

碰后由動能定理得           ④(1分)

由以上各式可得槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離   ⑤(1分)

(3)槽B向右減速滑行過程,由牛頓定律和運動學(xué)規(guī)律得

       ⑥(1分)

     ⑦(1分)

        ⑧(1分)

球A在槽內(nèi)運動過程做勻速運動,當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時,A、B間的位移關(guān)系為

              ⑨(1分)

討論:

(。┊(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時,槽未停下,

,且,

可解得球A從離開槽的左側(cè)壁到碰撞槽的右側(cè)壁所經(jīng)過的時間

            ⑩(1分)

相應(yīng)的條件是         ⑾(1分)

(ⅱ)當(dāng)球A碰到槽的右側(cè)壁時,槽已停下,則,可解得球A從離開槽的左側(cè)壁到碰撞槽的右側(cè)壁所經(jīng)過的時間

        ⑿(1分)

相應(yīng)的條件是        ⒀(1分)

考點:動能定理  動量守恒 

 

練習(xí)冊系列答案
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(2012?汕頭二模)一段凹槽B放置在水平面上,槽與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,槽的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時小球A與槽的右側(cè)壁相距為l,如圖所示.A、B的質(zhì)量均為m.現(xiàn)對槽B施加一個大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起開始向右運動,當(dāng)槽B運動的距離為d時,立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運動,再經(jīng)一段時間球A與槽的右側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰后A和B立刻連在一起運動.
(1)求撤去推力瞬間槽B的速度v的大小
(2)若A碰到槽的右側(cè)壁時,槽已停下,求碰后槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離x.
(3)A碰到槽的右側(cè)壁時,槽可能已停下,也可能未停下,試討論球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過的時間t與l和d的關(guān)系.

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一段凹槽B放置在水平面上,槽與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,槽的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時小球A與槽的右側(cè)壁相距為l,如圖所示.A、B的質(zhì)量均為m.現(xiàn)對槽B施加一個大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起開始向右運動,當(dāng)槽B運動的距離為d時,立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運動,再經(jīng)一段時間球A與槽的右側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰后A和B立刻連在一起運動.

(1)求撤去推力瞬間槽B的速度v的大小

(2)若A碰到槽的右側(cè)壁時,槽已停下,求碰后槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離x.

(3)A碰到槽的右側(cè)壁時,槽可能已停下,也可能未停下,試討論球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過的時間t與l和d的關(guān)系.

 

 

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科目:高中物理 來源:2012屆廣東省汕頭市高三下學(xué)期第二次模擬考試理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計算題

一段凹槽B放置在水平面上,槽與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,槽的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時小球A與槽的右側(cè)壁相距為l,如圖所示.A、B的質(zhì)量均為m.現(xiàn)對槽B施加一個大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起開始向右運動,當(dāng)槽B運動的距離為d時,立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運動,再經(jīng)一段時間球A與槽的右側(cè)壁發(fā)生碰撞,碰后A和B立刻連在一起運動.
(1)求撤去推力瞬間槽B的速度v的大小
(2)若A碰到槽的右側(cè)壁時,槽已停下,求碰后槽B在水平面上繼續(xù)滑行的距離x.
(3)A碰到槽的右側(cè)壁時,槽可能已停下,也可能未停下,試討論球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過的時間t與l和d的關(guān)系.

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(18分)一段凹槽B放置在水平面上,槽與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,槽的內(nèi)表面光滑,在內(nèi)表面上有一小球A靠左側(cè)壁放置,此時小球A與槽的右側(cè)壁相距為l,如圖所示.A、B的質(zhì)量均為m.現(xiàn)對槽B施加一個大小等于2mg(g為重力加速度)、方向水平向右的推力F,使B和A一起從靜止開始向右運動,當(dāng)槽B運動的距離為d時,立刻將推力撤去,此后A和B發(fā)生相對運動,再經(jīng)一段時間球A碰到槽的右側(cè)壁.

(1)求撤去推力瞬間槽B的速度v的大。

(2)試討論球A相對于槽從左側(cè)壁運動至右側(cè)壁所經(jīng)過的時間t與l和d的關(guān)系.

 

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