(10分)如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2m/s。木板左侧有一个与木板A等高的固定物体C。已知长木板A的
题型:不详难度:来源:
(10分)如图所示,长木板A上右端有一物块B,它们一起在光滑的水平面上向左做匀速运动,速度v0=2m/s。木板左侧有一个与木板A等高的固定物体C。已知长木板A的质量为mA=1.0kg,物块B的质量为mB=3.0kg,物块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2。
(1)若木板A足够长,A与C第一次碰撞后,A立即与C粘在一起,求物块 B在木板A上滑行的距离L应是多少; (2)若木板足够长,A与C发生碰撞后弹回(碰撞时间极短,没有机械能损失),求第一次碰撞后A、B具有共同运动的速度v; (3)若木板A长为0.48m,且A与C每次碰撞均无机械能损失,求A与C碰撞几次,B可脱离A? |
答案
(1)0.40m (2)1 m/s (3)第二次碰后B可脱离A板 |
解析
试题分析:(1)A与C碰撞后速度即变为0,而B将继续运动,受摩擦力作用,速度由v0减到0,由动能定理 L=0.40m (2分) (2)A与C发生弹性碰撞后,速度大小仍为v0,方向相反,以A、B为研究对象,设A、B有共同的速度v,水平方向不受外力作用,系统动量守恒,设向左为正
v=1 m/s ,方向水平向左 (3分) (3)第一次A与C碰后,A、B有共同的速度v,B在A上相对于A滑行L1,则
L1=0.40m (2分) 第二次A与C碰后至A、B有共同的速度,B在A上相对于A滑行L2,则
由以上两式,可得L2=0.10m (2分) 则L1+ L2=0.5m>0.48m 即第二次碰后B可脱离A板 (1分) |
举一反三
某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移x1=3m,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速沿水平地面滑行x2=8m后停止于C点.已知人与滑板的总质量m=60kg,g=10m/s2。(空气阻力忽略不计) 。求
(1) 人与滑板离开平台时的水平初速度; (2) 人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小。 |
探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探索.如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据得出结论.另外已测试砂轮转轴的直径为2 cm,转轴间的摩擦力为10 N/π.经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/rad·s-1
| 0.5
| 1
| 2
| 3
| 4
| n
| 5.0
| 20
| 80
| 180
| 320
| Ek
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(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中. (2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为 . (3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5 rad/s,则它转过45圈时的角速度为 rad/s 。 |
如图所示,在绝缘水平面上相距为L的A、B两点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点,C、D是AB连线上两点,其中AC=CO=OD=DB=1/4L.一质量为m电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E从C点出发,沿直线AB向D运动,滑块第一次经过O点时的动能为kE(k>1),到达D点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:
(1)小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ. (2)OD两点间的电势差UOD. (3)小滑块运动的总路程s. |
(20分)如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=300,导轨间距l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为l,其中l=0.4m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.(取m/s2)
(1)乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动,分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R为多少? (2)以刚释放时t=0,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向. (3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量,试求此过程中外力F对甲做的功. |
从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H,设上升过程中空气阻力Ff恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中,下列说法正确的是( )A.小球的机械能减少(mg+Ff)H | B.小球的动能减少mgH | C.小球的动能减少FfH | D.小球的机械能减少FfH |
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