分析 (1)物塊C沖上木板瞬間,對A、B、C分別受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度;
(2)對物體C運用動能定理列式求解碰撞前速度;對碰撞過程根據(jù)動量守恒定律列式求解碰撞后的速度;
(3)先對BC整體、A分別受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,當(dāng)速度相等時不掉來即可;再結(jié)合動能定理列式求解.
解答 解:(1)C沖上A后,C受到的摩擦力大小為:
fC=μ1mg=14mg…①
A受地面的最大靜摩擦力大小為:
fAm=μ2(3m)g=38mg…②
由于fAm>fC,所以A、B保持靜止,即加速度aA=0,aB=0,
由牛頓第二定律:fc=maC…③
ac=14g=2.5m/s2;
(2)C在A上做減速運動,設(shè)其碰前速度為vc,由動能定理得
-μ1mgL0=12mv2c−12mv20…④
滑塊B、C碰撞過程滿足動量守恒,設(shè)碰后速度為vBC,有
mvC=2mvBC…⑤
解得:
vC=√v20−12gL0
vBC=12√v20−12gL0=2√gL0
(3)B、C結(jié)合體受到A的摩擦力fBC=2μ1mg=12mg,方向向左.
根據(jù)牛頓第三定律,結(jié)合體給A向右的摩擦力f′BC=fBC(>fAm)…⑥
故A做初速度為零的勻加速直線運動,BC做勻減速直線運動.設(shè)剛達到的共同速度為vABC,由牛頓第二定律知:
對BC:fBC=2maBC…⑦
對A:f′BC−fAm=ma′A…⑧
由運動學(xué)方程:vABC=vBC-aBCt…⑨
vABC=a′At…⑩
設(shè)A從運動到共速,對地的位移為SAB,BC在這段時間的對地位移為SBC,由動能定理:
對BC:-fBCSBC=12•2mv2ABC−12•2mv2BC…⑪
對A:(fBC−fA)SA1=12•mv2ABCSAB=12mv2ABC−0…⑫
結(jié)合體BC在A上運動的距離為:△L=SBC-SA1…⑬
若達到共同速度vABC時,結(jié)合體BC恰好運動至木板A的最右端,木板長度最少:
L=L0+△L=73L0
答:(1)物塊C沖上木板瞬間,物塊A、B、C的加速度分別為14g、0、0;
(2)C與B發(fā)生碰撞前的速度大小為2√gL0;
(3)為使B、C結(jié)合體不從A右端掉下來,A的長度至少為73L0.
點評 本題考查動量守恒定律的應(yīng)用,本題中涉及的物體多、過程多、知識點多,關(guān)鍵是明確受力情況、運動情況,然后分過程選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律列式求解.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 當(dāng)F>3μmg時,A相對B滑動 | |
B. | 當(dāng)F=52μmg時,A的加速度為13μg | |
C. | 當(dāng)F<2μmg時,A、B都相對地面靜止 | |
D. | 無論F為何值,B的加速度不會超過12μg |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)點c的加速度逐漸增大 | B. | 質(zhì)點d向下運動 | ||
C. | 質(zhì)點b的速度逐漸減小 | D. | 質(zhì)點f的振幅逐漸變小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | r02I2(R2+r02)32 | B. | μ0RI2(R2+r02)32 | ||
C. | μ0R2I2(R2+r02)32 | D. | μ0r02I2(R2+r02)3/2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 只知道水蒸氣的摩爾體積和水分子的體積,不能計算出阿伏加德羅常數(shù) | |
B. | 硬幣或鋼針能浮于水面上,是由于液體表面張力的作用 | |
C. | 晶體一定具有固定的熔點、規(guī)則的幾何外形和物理性質(zhì)的各向異性 | |
D. | 影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距 | |
E. | 隨著科技的發(fā)展,將來可以利用高科技手段,將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲車做直線運動,乙車做曲線運動 | |
B. | 這四輛車均從靜止開始運動 | |
C. | 在0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車在時刻t2相距最遠 | |
D. | 在0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車間的距離先增大后減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 進入磁場時加速度小于g,離開磁場時加速度可能大于g,也可能小于g | |
B. | 進入磁場時加速度大于g,離開時小于g | |
C. | 進入磁場和離開磁場,加速度都大于g | |
D. | 進入磁場和離開磁場,加速度都小于g |
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