如图所示,小车的质量为M=3kg,车的上表面左端为14光滑圆弧BC,右端为水平粗糙平面AB,二者相切于B点,AB的长为L=4m,一质量为m=1kg的小物块,放在

如图所示,小车的质量为M=3kg,车的上表面左端为14光滑圆弧BC,右端为水平粗糙平面AB,二者相切于B点,AB的长为L=4m,一质量为m=1kg的小物块,放在

题型:天津模拟难度:来源:
如图所示,小车的质量为M=3kg,车的上表面左端为
1
4
光滑圆弧BC,右端为水平粗糙平面AB,二者相切于B点,AB的长为L=4m,一质量为m=1kg的小物块,放在车的最右端,小物块与车之间的动摩擦因数为μ=0.10.车和小物块一起以v0=4m/s的速度在光滑水平面上匀速向左运动,小车撞墙后瞬间速度变为零,但未与墙粘连.g取10m/s2,求:
(1)小物块沿圆弧上升的最大高度为多少?
(2)小物块从最高点返回后与车的速度相同时,小物块距B端多远.魔方格
答案
(1)小物块从开始到上升到最高点的过程中,
由能量守恒定律得:mgh=
1
2
m
v20
-μmgL

解得:h=0.4m;
(2)物块从开始返回B点过程,
由动能定理得:-μmgL=
1
2
mv12-
1
2
mv02
解得:v1=2


2
m/s,
物块从B向右滑行过程中,
由动量守恒定律得:mv1=(M+m)v2
解得v2=


2
2
m/s,
由能量守恒定律得:
1
2
mv12-
1
2
(M+m)v22=μmgL1
解得:L1=3m.
答:(1)小物块沿圆弧上升的最大高度为0.4m.
(2)小物块从最高点返回后与车的速度相同时,小物块距B端3m.
举一反三
如图所示,把质量为m、带电量为+Q的物块放在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面的顶端,整个装置处在范围足够大的匀强电场中.已知电场强度大小E=


3
mg
Q
,电场方向水平向左,斜面高为H,则释放物块后,物块落地时的速度大小为(  )
A.


(2+


3
)gH
B.


5
2
gH
C.2


2gH
D.2


gH
魔方格
题型:崇文区一模难度:| 查看答案
两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点,B点为轨道最低点,O为圆心,轨道各处光滑且固定在竖直平面内.质量均为m的两小环P、Q用长为


2
R的轻杆连接在一起,套在轨道上.将MN两环从距离地面2R处由静止释放,整个过程中轻杆和轨道始终不接触,重力加速度为g,求:
(1)当P环运动到B点时,系统减少的重力势能△EP
(2)当P环运动到B点时的速度v;
(3)在运动过程中,P环能达到的最大速度vm
(4)若将杆换成长2


2
R
,P环仍从原处由静止释放,经过半圆型底部再次上升后,P环能达到的最大高度H.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计粒子所受重力).
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置;
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置;
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/4,仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),在电场I区域内由静止释放电子的所有位置.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,处于同一条竖直线上的两个固定点电荷A、B带等量同种正电荷,电荷量均为Q,GH是它们连线的垂直平分线,另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,现在把小球C拉到M点,使细线水平绷直且与A、B处于同一竖直平面内,由静止开始释放C,小球向下运动到GH线上的N点时速度刚好为零.此时细线与竖直方向的夹角θ=30°,N与A、B恰好构成一边长为a的正三角形.已知静电力恒量为k,求:
(1)在点电荷A、B所形成的电场中,M、N两点的电势差;
(2)小球运动到N点瞬间,细线对小球的拉力F.魔方格
题型:上海模拟难度:| 查看答案
如图所示的“s”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆的半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小球(其直径略小于细管的内径)从a点水平射出,并从b点进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数为μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26kg,g=l0m/s2,求:
(1)若在a点弹射装置对小球水平的瞬时冲量I=0.05N•s,求小球从最高点d抛出后的水平射程.
(2)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,若小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力恰好为零,则小球在a点的速度v0为多大.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
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