【題目】如圖,木板A靜止在光滑水平面上,其左端與固定臺(tái)階相距x,小滑塊C放置在A的最右端,與小滑塊B相連的不可伸長的細(xì)線一端固定在O點(diǎn),B、C(可視為質(zhì)點(diǎn))緊靠在一起,B與A之間沒有作用力,在足夠大的內(nèi)力作用下,B、C突然分離的瞬間細(xì)線恰好被拉斷,C以速度向右水平飛出,B在A上水平向左滑動(dòng),A與臺(tái)階碰撞后原速率反彈,不計(jì)空氣阻力,已知木板A的質(zhì)量為M=3.0kg,小滑塊B和C的質(zhì)量均為1.0kg,速度
=4m/s,A、B之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,細(xì)線長為L=0.8m,A足夠長,B不會(huì)從A上滑落,重力加速度為
。
(1)求細(xì)線能承受的最大拉力;
(2)若A與臺(tái)階只能發(fā)生一次碰撞,求x滿足的條件;
(3)若A與臺(tái)階只能發(fā)生一次碰撞,求B相對A滑行的距離y與x之間的函數(shù)關(guān)系
【答案】(1)30N;(2);(3)當(dāng)
,
;當(dāng)
時(shí),
【解析】(1)BC分離瞬間,取向左為正向,設(shè)B以v水平運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守恒,v=4m/s繩子被拉斷前瞬間,B受到的合外力提供向心力
,解得T=30N
(2)A碰臺(tái)階瞬間,設(shè)A的速度為,B的速度為
,由動(dòng)量守恒知
只發(fā)生一次碰撞,設(shè)碰撞后恰不返回,即靜止,碰后A、B動(dòng)量大小相等
A從靜止向右加速到的過程,有動(dòng)能定理可知
聯(lián)立解得
因此,A與臺(tái)階只發(fā)生一次碰撞,x滿足的條件為
(3)設(shè)B向左滑動(dòng)與A共速時(shí)速度為,A碰臺(tái)階,動(dòng)量守恒,
對A,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理
聯(lián)立解得
當(dāng),A一直向左加速,直到碰撞臺(tái)階,由動(dòng)能定理
B在A上滑動(dòng)過程,動(dòng)量守恒
A碰臺(tái)階向右運(yùn)動(dòng),直到與B共速,動(dòng)量守恒
對A、B系統(tǒng),整個(gè)過程,能量守恒,
解得
②當(dāng)時(shí),A與B先共速后,再與臺(tái)階發(fā)生碰撞,設(shè)速度為
,動(dòng)量守恒
A碰臺(tái)階后向右運(yùn)動(dòng),直到與B共速,動(dòng)量守恒
對A、B系統(tǒng),整個(gè)過程,能量守恒,
解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為M=10kg的B板上表面上方,存在一定厚度的相互作用區(qū)域,如圖中劃虛線的部分,當(dāng)質(zhì)量為m=1kg的物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí),B板便有豎直向上的恒力f=kmg(k=51)作用于物塊P,使其剛好不與B板的上表面接觸;在水平方向,物塊P與B板間沒有相互作用力. 已知物塊P開始自由下落的時(shí)刻,B板向右運(yùn)動(dòng)的速度為. 物塊P從開始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為
設(shè)B板足夠長,B板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
,為保證物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū),問:
(1)物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時(shí)間 t
(2)物塊B在上述時(shí)間t內(nèi)速度的改變量
(3)當(dāng)B板剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊P已經(jīng)回到過初始位置幾次?()
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的固定斜面上,跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端,另一端被坐在小車上的人拉。阎说馁|(zhì)量為60 kg,小車的質(zhì)量為10 kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計(jì),斜面對小車的摩擦阻力為人和小車總重力的0.1倍,取重力加速度g=10 m/s2,當(dāng)人以280 N的力拉繩時(shí),試求(斜面足夠長):
(1)人與車一起向上運(yùn)動(dòng)的加速度大。
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
(3)某時(shí)刻人和車沿斜面向上的速度為3 m/s,此時(shí)人松手,則人和車一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩塊帶異號(hào)電荷的平行金屬板間形成勻強(qiáng)電場,一電子以v0=4×106 m/s的速度垂直于場強(qiáng)方向沿中心線由O點(diǎn)射入電場,從電場右側(cè)邊緣C點(diǎn)飛出時(shí)的速度方向與v0方向成30°的夾角.已知電子電荷e=1.6×10-19 C,電子質(zhì)量m=0.91×10-30 kg.求:
(1)電子在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少J?
(2)O、C兩點(diǎn)間的電勢差大小是多少V?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電源的電動(dòng)勢E=110V,電阻R1=21Ω,電動(dòng)機(jī)繞組的電阻R0=0.5Ω,電鍵S1始終閉合。當(dāng)電鍵S2斷開時(shí),電阻R1的電功率是525W;當(dāng)電鍵S2閉合時(shí),電阻R1的電功率是336W,求:
(1)電源的內(nèi)電阻;
(2)當(dāng)電鍵S2閉合時(shí)流過電源的電流和電動(dòng)機(jī)的輸出功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)探究牛頓第二定律,裝置如圖所示。
⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使細(xì)繩與木板平行,將木板右端墊高以平衡摩擦力,這樣操作的目的是:(_______)
A.使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能夠打出更清晰的點(diǎn)
B.提高打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率
C.使小車運(yùn)動(dòng)更快,從而減小實(shí)驗(yàn)誤差
D.使細(xì)繩的拉力等于小車所受合力
⑵若直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到拉力,需要滿足的條件是___________
⑶改變鉤碼質(zhì)量,測量并記錄多組數(shù)據(jù),得到小車加速度與所受拉力大小關(guān)系圖像。圖像不過原點(diǎn)原因是:在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角_________ (填“偏大”或“偏小”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相連接,導(dǎo)軌半徑為R,一質(zhì)量為m的靜止木塊在A處壓縮彈簧,釋放后,木塊獲得一向右的初速度,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力是其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能通過軌道頂點(diǎn)C,不計(jì)空氣阻力,試求:
(1)彈簧對木塊所做的功;
(2)木塊從B到C過程中克服摩擦力做的功;
(3)木塊離開C點(diǎn)落回水平面所需的時(shí)間和落回水平面時(shí)的動(dòng)能。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平地面上固定一傾角、表面光滑的斜面體,物體A以
的初速度沿斜面上滑,同時(shí)在物體A的正上方,有一物體B以某一初速度水平拋出。如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被B物體擊中。A、B均可看做質(zhì)點(diǎn),
,
,取
求:
(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t;
(2)物體B拋出時(shí)的初速度;
(3)物體A、B間初始位置的高度差h。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x=5t+t2(各物理量均采用國際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)( )
A. 第1 s內(nèi)的位移是5 m B. 前2 s內(nèi)的平均速度是6 m/s
C. 任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是1 m D. 任意1 s內(nèi)的速度增量都是2 m/s
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