如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ=37°的足够长斜面.质量均为m=0.3kg的两物块A和B置于斜面上,已知物块A与斜面之间无摩擦,物块B与斜面间的动摩擦因数

如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ=37°的足够长斜面.质量均为m=0.3kg的两物块A和B置于斜面上,已知物块A与斜面之间无摩擦,物块B与斜面间的动摩擦因数

题型:不详难度:来源:
如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ=37°的足够长斜面.质量均为m=0.3kg的两物块A和B置于斜面上,已知物块A与斜面之间无摩擦,物块B与斜面间的动摩擦因数为μ=0.75.开始时用手按住A和B,使A静止在斜面顶端,物块B静止在与A相距l=5.0cm的斜面下方.现同时轻轻松开两手,且同时在物块A上施加一个竖直向下的大小为2N的恒力F,经一段时间后A和B发生正碰.假设在各次碰撞过程中,没有机械能损失,且碰撞时间极短可忽略不计.设在本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)第一次碰撞结束瞬间物块A、B的速度各多大?
(2)从放手开始到即将发生第二次碰撞的这段时间内,恒力F对物块A做了多少功?魔方格
答案
(1)放手后,B处于静止状态,A做匀加速运动,设第一次碰前,A的速度为vA1
由动能定理 (F+mg)lsin370=
1
2
m
v2A1

带入数据得vA=1m/s
A、B发生第一次碰撞过程中由动量守恒和机械能守恒有
 mvA1=mvA1′+mvB1
1
2
m
v2A1
=
1
2
m
v′  2A1
+
1
2
vm′ 2B1
                             
带入数据得vA1=0; VB1=1m/s
答:第一次碰后A、B的速度分别为vA1=0;vB1=1m/s.   
(2)第一次碰撞后
对A    由牛顿第二定律(F+mg)sin37°=ma   得a=10m/s2  可知
A做初速度为0加速度为 a=10m/s2匀加速运动     
对B受力分析可知B以 1m/s速度做匀速运动        
设第二次碰撞前A、B的速度分别为vA2,vB2,其中.由A、B发生第一次碰撞到发生第二次碰撞位移相等有
   s2=
vA2
2
t=vB2t
                   
得  vA2=2m/s
这一过程的A的位移 s2=
vA2
2a
             
联立得 s2=0.2m  
从放手到即将发生第二次碰撞的过程中,力F做功为
 WF=F(l+S2)sin37°=0.3J      
答:恒力F对物块A做了0.3J的功.
举一反三
如图甲所示,一个带正电的物体m,由静止开始从斜面上A点滑下,滑到水平面BC上的D点停下来,已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数相同,不计物体经过B处时的机械能损失.现在ABC所在空间加上竖直向下的匀强电场,再次让物体m由A点静止开始下滑,结果物体在水平面上的D"点停下来,如图乙所示,则一下说法正确的是(  )
A.D"点一定在D点左侧
B.D"点一定在D点右侧
C.D"点一定与D点重合
D.无法确定D"点在D点左侧还是右侧
魔方格
题型:南通模拟难度:| 查看答案
如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°.试求:
(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小;
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势;
(3)物块能获得的最大速度.

魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示的是匀强电场,若负电荷从A点移到B点,电场力作正功.那么电场线(图中斜线)的方向应向______,该负电荷由A移到B的过程中,电荷电势能______,动能将______.(填减小、增大 或不变)魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
图中的平行直线是匀强电场的电场线(电场方向未画出),曲线是电子(重力不计)在该电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法正确的是(  )
A.a点的电势高于b点的电势
B.电子在a点的电势能大于在b点的电势能
C.电子在a点的动能大于在b点的动能
D.电子在a点的加速度大于在b点的加速度
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示长木板A放在光滑的水平地面上,物体B以水平速度冲上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中,下述说法中正确是(  )
A.物体B动能的减少量等于B克服摩擦力做的功
B.物体B克服摩擦力做的功等于系统内能增加量
C.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和
D.摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量
魔方格
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