(18分)在水平地面上固定倾角为30°的光滑斜面,斜面的底端固定一个带有压力传感器的挡板P,质量均为1 kg的A、B两滑块,用劲度系数为k=100 N/m的轻弹
题型:不详难度:来源:
(18分)在水平地面上固定倾角为30°的光滑斜面,斜面的底端固定一个带有压力传感器的挡板P,质量均为1 kg的A、B两滑块,用劲度系数为k=100 N/m的轻弹簧相连,静止在光滑斜面上,现将另一质量为1 kg的滑块C,从斜面上某处静止释放,C滑下与B碰后粘合在一起,粘合体BC在斜面上运动的过程中,A滑块始终与P接触,当BC整体运动到斜面上最高点时,压力传感器显示压力最小值为0,g=10 m/s2,求:C刚释放时距B多远? |
答案
0.4 m |
解析
设C刚下滑时距B距离为x,即将与B碰撞时速度为v1,碰后速度大小为v2 (3分) mv1+0=2mv2 (3分) 碰前弹簧压缩量设为x1,碰后BC整体运动到斜面上最高点时,弹簧伸长为x2, 碰前对B有mgsin30°=kx1 (2分) 碰后BC运动到最高点时对A有mgsin30°=kx2 (2分) 由以上两式得x1=x2=5×10-2m (2分) 即刚碰撞完毕时,弹簧的弹性势能与BC到达斜面上最高点时弹簧的弹性势能相等,由机械能守恒定律有 (4分) 解得x=0.4 m. (2分) |
举一反三
如图所示,闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下,又沿曲面的另一侧上升,则下列说法正确的是( )
A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h | B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h | C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h | D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h |
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如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示。已知它在空中运动的水平位移OC= l。 现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2。当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点。当驱动轮转动带动传送带以速度v匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D。不计空气阻力。
(1)求P滑至B点时的速度大小; (2)求P与传送带之间的动摩擦因数μ; (3)写出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式。 |
1920年,英国物理学家卢瑟福曾预言:可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子。1930年发现,在真空条件下用a射线轰击铍()时,会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种新粒子。经过研究发现,这种不知名射线具有如下的特点:① 在任意方向的磁场中均不发生偏转;② 这种射线的速度不到光速的十分之一;③ 用它轰击含有静止的氢核的物质,可以把氢核打出来。用它轰击含有静止的氮核的物质,可以把氮核打出来。并且被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比等于15 : 2。若该射线中的粒子均具有相同的能量,与氢核和氮核均发生正碰,且碰撞中没有机械能的损失。已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于1 : 14。 (1)写出a射线轰击铍核的核反应方程。 (2)试根据上面所述的各种情况,通过具体计算说明该射线是由中子组成,而不是g射线。 |
如图所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量为m的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.取g=10m/s2则下列选择正确的是( )
A.圆周运动轨道半径为r=0.2m | B.小球质量为m=0.2kg | C.H=0.4m时,小球恰好能过C点 | D.当H=1.0m时,小球经过B点时受到支持力为11N |
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如图11所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5l,过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,若线能承受的最大拉力是9mg,现将小球拉直水平,然后由静止释放,若小球能绕钉子在竖直面内做圆周运动,不计线与钉子碰撞时的能量损失.求钉子位置在水平线上的取值范围.
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