08年2月我国南方遭受了严重的冰冻灾害,很多公路路面结冰,交通运输受到了很大影响。某校一学习小组为了研究路面状况与物体滑行距离之间的关系,做了模拟实验。他们用底
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08年2月我国南方遭受了严重的冰冻灾害,很多公路路面结冰,交通运输受到了很大影响。某校一学习小组为了研究路面状况与物体滑行距离之间的关系,做了模拟实验。他们用底
题型:不详
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08年2月我国南方遭受了严重的冰冻灾害,很多公路路面结冰,交通运输受到了很大影响。某校一学习小组为了研究路面状况与物体滑行距离之间的关系,做了模拟实验。他们用底部贴有轮胎材料的小物块
A
、
B
分别在水泥面上和冰面上做实验,
A
的质量是
B
的4倍。使
B
静止,
A
在距
B
为
L
处,以一定的速度滑向
B
:
ⅰ.在水泥面上做实验时,
A
恰好未撞到
B
;
ⅱ.在冰面上做实验时,
A
撞到
B
后又共同滑行了一段距离,测得该距离为
。
对于冰面的实验,请你与他们共同探讨以下三个问题:
(1)
A
碰撞
B
前后的速度之比;
(2)
A
与
B
碰撞过程中损失的机械能与碰前瞬间机械能之比;
(3)要使
A
与
B
不发生碰撞,
A
、
B
间的距离至少是多大?
答案
(1) 5/4 (2)20%(3)1.5L
解析
(1)设
A
物块碰撞
B
物块前后的速度分别为
v
1
和
v
2
,碰撞过程中动量守恒,
代入数据得:
(4分)
(2)设
A
、
B
两物块碰撞前后两物块组成的系统的机械能分别为
E
1
和
E
2
,机械能的损失为
,根据能的转化和守恒定律:
% (6分)
(3)设物块A的初速度为
v
0
,轮胎与冰面的动摩擦因数为
µ
,A物块与B物块碰撞前,根据动能定理:
(2分)
碰后两物块共同滑动过程中根据动能定理:
(2分)
由
、
及(1)、(2)得:
(2分)
设在冰面上
A
物块距离
B
物块为
L
′时,
A
物块与
B
物块不相撞,
则:
(2分)
举一反三
如图所示,光滑的
圆弧轨道
AB
、
EF
,半径
AO
、
O′F
均为
R
且水平。质量为
m
、长度也为
R
的小车静止在光滑水平面
CD
上,小车上表面与轨道
AB
、
EF
的末端
B
、
E
相切。一质量为
m
的物体(可视为质点)从轨道
AB
的
A
点由静止开始下滑,由末端
B
滑上小车,小车立即向右运动。当小车右端与壁
DE
刚接触时,物体
m
恰好滑动到小车右端且相对于小车静止,同时小车与壁
DE
相碰后立即停止运动但不粘连,物体继续运动滑上圆弧轨道
EF
,以后又滑下来冲上小车。求:
(1)水平面
CD
的长度;
(2)物体
m
滑上轨道
EF
的最高点相对于
E
点的高度
h
;
(3)当物体再从轨道
EF
滑下并滑上小车后,小车立即向左运动。如果小车与壁
BC
相碰后速度也立即变为零,最后物体
m
停在小车上的
Q
点,则
Q
点距小车右端多远?
题型:不详
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|
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如图所示,质量m=0.5kg的金属盒AB,放在水平桌面上,它与桌面间的动摩擦因数μ=0.125,在盒内右端B放置质量也为m=0.5kg的长方体物块,物块与盒左侧内壁距离为L=0.5m,物块与盒之间无摩擦.若在A端给盒以水平向右的冲量1.5N·s,设盒在运动中与物块碰撞时间极短,碰撞时没有机械能损失,(g=10m/s
2
)求:
(1)盒第一次与物块碰撞后各自的速度;
(2)物块与盒的左侧内壁碰撞的次数;
(3)盒运动的时间.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,ABC是竖直固定的半圆形光滑圆弧槽,底端与水平地面相切于C点,半径R=0.1m.P、Q是两个可视为质点的物体,
、
5kg,其间放有一压缩弹簧,且P开始静止于D处.P、Q与水平地面的摩擦因素均为μ=0.5,某时刻弹簧将P、Q瞬间水平推开(不考虑推开过程中摩擦力的影响),有E=15J的弹性势能转化为P、Q
的动能.(g取10m/s
2
)
求:(1)P、Q被推开瞬间各自速度的大小?
(2)当CD间距离S
1
满足什么条件时,P物体可到达槽最高点A。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量为
M
="20" kg的平板车静止在光滑的水平面上;车上最左端停放着质量为
m
=5kg的电动车,电动车与平板车上的挡板相距
L
="5" m.电动车由静止开始向右做匀加速运动,经时间
t
=2s电动车与挡板相碰,问:
(1) 碰撞前瞬间两车的速度大小各为多少?
(2) 若碰撞过程中无机械能损失,且碰后电动机关闭并刹车,使电动车只能在平板车上滑动,要使电动车不脱离平板车,它们之间的动摩擦因数至少多大?
题型:不详
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|
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如图15所示,质量
M
=8.0kg的小车放在光滑的水平面上,给小车施加一水平向右的恒力
F
=8.0N。当向右运动的速度达到
V
0
=1.5m/s时,有一物块以水平向左的初速度
v
0
=1.0m/s滑上小车的右端。小物块的质量
m
=2.0kg,物块与小车表面的动摩擦因数
μ
=0.20。设小车足够长,重力加速度g取10m/s
2
。
(1)物块从滑上小车开始,经过多长的时间速度减小为零?
(2)求物块在小车上相对小车滑动的过程中,物块相对地面的位移。
(3)物块在小车上相对小车滑动的过程中,小车和物块组成的系统机械能变化了多少?
题型:不详
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