如图10所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为θ,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块.木板和物块的质量均为m,相互间最

如图10所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为θ,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块.木板和物块的质量均为m,相互间最

题型:不详难度:来源:
如图10所示,斜面体固定在水平面上,斜面光滑,倾角为θ,斜面底端固定有与斜面垂直的挡板,木板下端离地面高H,上端放着一个小物块.木板和物块的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmgsin θ(k>1),断开轻绳,木板和物块沿斜面下滑.假设木板足够长,与挡板发生碰撞时,时间极短,无动能损失,空气阻力不计.求:

(1)木板第一次与挡板碰撞弹起上升过程中,物块的加速度;
(2)从断开轻绳到木板与挡板第二次碰撞的瞬间,木板运动的路程s
(3)从断开轻绳到木板和物块都静止,摩擦力对木板及物块做的总功W.
答案
(1)(k-1)gsin θ 沿斜面向上 (2)  (3)-
解析
(1)设木板第一次上升过程中,物块的加速度为a物块
由牛顿第二定律kmgsin θmgsin θma物块
解得a物块=(k-1)gsin θ,方向沿斜面向上.
(2)设以地面为零势能面,木板第一次与挡板碰撞时的速度大小为v1
由机械能守恒得:×2mv=2mgH
解得v1
设木板弹起后的加速度为a,由牛顿第二定律得:
a=-(k+1)gsin θ
木板第一次弹起的最大路程s1
木板运动的路程s+2s1.
(3)设物块相对木板滑动距离为L
根据能量守恒mgHmg(HLsin θ)=kmgsin θL
摩擦力对木板及物块做的总功W=-kmgsin θL
解得W=-.
举一反三
“嫦娥奔月”的过程可以简化为如图2-12所示:“嫦娥一号”升空后,绕地球沿椭圆轨道运动,远地点A距地面高为h1,然后经过变轨被月球捕获,再经多次变轨,最终在距离月球表面高为h2的轨道上绕月球做匀速圆周运动.若已知地球的半径为R1、表面重力加速度为g0,月球的质量为M、半径为R2,引力常量为G,根据以上信息,可以确定 (   )
A.“嫦娥一号”在远地点A时的速度
B.“嫦娥一号”在远地点A时的加速度
C.“嫦娥一号”绕月球运动的周期
D.月球表面的重力加速度

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(16分).把一张足够长的水平绝缘桌面放入空间存在一有边界的电场中,电势φ随距离的变化如图(甲)所示。在绝缘水平桌面上的电场左边界O点放一质量为m=1kg的小物块,如图(乙)所示,物块与地面的摩擦因数为μ=0.2,物块带电量为q1=+0.5C。现对物块施加一水平拉力F=4N使其沿桌面运动,4s末用某种方法使物块不带电(不影响物块运动的速度),6s末撤去外力的同时,使物体恢复带电且电量为q2=-1C,g取10m/s2。求:

(1)9s末物体的速度和该时刻的位置坐标
(2)9s内物块的电势能的变化量。
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(12分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动,此时雨滴的速度称为收尾速度.某同学在一本资料上看到,雨滴的收尾速度v与雨滴的半径r成正比,由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F作了如下几种假设:
(1)阻力只与雨滴的半径成正比,即F=kr(k为常数).
(2)阻力只与速度的平方成正比,即F=kv2(k为常数).
(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比,即F=krv2(k为常数).
你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系?请写出推导过程.
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如图7所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按EE0kt(E0k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是(  )  
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增大
C.经过时间t,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D.经过时间t,物体运动速度达最大值

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如图2所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B,A、 
B的质量均为2 kg,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10 N,方向竖直向下的力
施加在物块A上,则此瞬间,A对B的压力大小为(g=10 m/s2)               (  )
A.10 N           B.20 N          C.25 N          D.30 N
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