(20分)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA=1kg,B的质量为mB=2kg.A、B之间锁定
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(20分)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA=1kg,B的质量为mB=2kg.A、B之间锁定
题型:不详
难度:
来源:
(20分)如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量m
A
=1kg,B的质量为m
B
=2kg.A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧,弹簧储存的弹性势能E
p
=3J,现突然给A、B一瞬时冲量作用,使A、B同时获得v
0
=2m/s的初速度,且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定,并在极短的时间内恢复原长,之后与A、B分离.已知A和C之间的摩擦因数为μ
1
=0.2,B、C之间的动摩擦因数为μ
2
=0.1,且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力.求:
(1)弹簧与A、B分离的瞬间,A、B的速度分别是多大?
(2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前,A、B和C已经达到了共同速度,求在到达共同速度之前A、B、C的加速度分别是多大及该过程中产生的内能为多少?
(3)已知C与挡板的碰撞的碰撞无机械能损失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?
答案
(1)
;(2)
;(3)0.75m;
解析
试题分析:(1)在弹簧弹开两物体的过程中,由于作用时间极短,对AB弹簧组成的系统由动量和能量守恒定律可得:
1分
2分
联立解得:
. 2分
(2)对物体B有:
1分
对AC有:
1分
又因为:
1分
故物体AC的共同加速度为
. 1分
对ABC整个系统来说,水平方向不受外力,故由动量和能量守恒定律可得:
1分
2分
解得:
1分
(3)C和挡板碰撞后,先向左匀减速运动,速度减至0后向右匀加速运动,分析可知,在向右加速过程中先和A达到共同速度v
1
,之后AC再以共同的加速度向右匀加速,B一直向右匀减速,最后三者达共同速度v
2
后做匀速运动。在些过程中由于摩擦力做负功,故C向右不能一直匀加速至挡板处,所以和挡板再次碰撞前三者已经达共同速度。
1分
,解得:
1分
1分
解得:
1分
1分
1分
故AC间的相对运动距离为
1分
举一反三
(14分)某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s
2
,则:
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
题型:不详
难度:
|
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如图甲所示,倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v
0
沿 逆时针方向运行。t =0时,将质量m =1kg的物体(可视为质 点)轻放在传送带上,物体相对地面的v—t图象如图乙所示。 设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g =10m/s
2
。则
A.传送带的速率v
0
=10m/s
B.送带的倾角θ=30
0
C.物体与传送带之间的动摩擦因数µ=0.5
D.0〜2.0s摩檫力对物体做功W
f
= -24J
题型:不详
难度:
|
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如图所示,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角q=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s
2
的加速度沿杆运动,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s
2
)。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量为m=1kg的小球用线长l=1m的细线拴住,细绳上端固定在O点,当小球从图示M点释放后摆到悬点O的正下方N点时,细线恰好被拉断,此后小球刚好能无碰撞地从置于地面上倾角为45º的斜面滑下,已知斜面高度 h=0.4m,斜面左端离O点正下方的P点水平距离S=0.4m,不计空气阻力,求:
(1)N点距离地面的高度H
(2)细绳能承受的最大拉力
题型:不详
难度:
|
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假想一个登陆舱接近了木星的一个卫星——木卫四的表面。如果发动机提供了一个3260N的向上的推力,登陆舱以恒定速率下降。如果发动机仅提供2200N的推力,登陆舱以0.4m/s
2
的加速度下降。则登陆舱的质量与靠近木卫四表面的自由下落的加速度分别为
A.326kg 1.23m/s
2
B. 2650kg 2.46 m/s
2
C.2650kg 1.23m/s
2
D. 326kg 2.46.m/s
2
题型:不详
难度:
|
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