(18分)、如圖所示,固定的光滑平臺左端固定有一光滑的半圓軌道,軌道半徑為R,平臺上靜止放著兩個滑塊A、B,其質(zhì)量mA=m,mB=2m,兩滑塊間夾有少量炸藥。平臺右側(cè)有一小車,靜止在光滑的水平地面上,小車質(zhì)量M=3m,車長L=2R,車面與平臺的臺面等高,車面粗糙,動摩擦因數(shù)μ="0.2" ,右側(cè)地面上有一立樁,立樁與小車右端的距離為S,S在0<S<2R的范圍內(nèi)取值,當(dāng)小車運動到立樁處立即被牢固粘連。點燃炸藥后,滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點D,滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點,炸藥的質(zhì)量忽略不計,爆炸的時間極短,爆炸后兩個滑塊的速度方向在同一水平直線上,重力加速度為g=10m/s2。求:

(1)滑塊A在半圓軌道最低點C受到軌道的支持力FN。
(2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小VB。
(3)請討論滑塊B從滑上小車在小車上運動的過程中,克服摩擦力做的功Wf與S的關(guān)系。
(1)(2)(3) 11mR

試題分析:(1)、以水平向右為正方向,設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為VA,
滑塊A在半圓軌道運動,設(shè)到達(dá)最高點的速度為VAD,則       1分
得到      1分
滑塊A在半圓軌道運動過程中,
據(jù)動能定理:       1分
得:         
滑塊A在半圓軌道最低點:          1分
得:            1分
(2)、在A、B爆炸過程,動量守恒。則           1分
得:                1分
(3)、滑塊B滑上小車直到與小車共速,設(shè)為
整個過程中,動量守恒:        1分
得:             1分
滑塊B從滑上小車到共速時的位移為           1分
小車從開始運動到共速時的位移為          1分
兩者位移之差(即滑塊B相對小車的位移)為:<2R,
即滑塊B與小車在達(dá)到共速時未掉下小車。        1分
當(dāng)小車與立樁碰撞后小車停止,然后滑塊B以V向右做勻減速直線運動,則直到停下來發(fā)生的位移為 S'
 所以,滑塊B會從小車滑離。1分
討論:當(dāng)時,滑塊B克服摩擦力做功為
                  1分
當(dāng)時,滑塊B從滑上小車到共速時克服摩擦力做功為   
                          1分
然后滑塊B以Vt向右做勻減速直線運動,則直到停下來發(fā)生的位移為
>2R  所以,滑塊會從小車滑離。   1分
則滑塊共速后在小車運動時克服摩擦力做功為
                 1分
所以,當(dāng)時,滑塊B克服摩擦力做功為
="11mR"                 1分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(I)如圖甲所示,質(zhì)量為m的物塊在水平恒力F的作用下,經(jīng)時間t從A點運動到B點,物塊在A點的速度為v1,B點的速度為v2,物塊與粗糙水平面之間動摩擦因數(shù)為µ,試用牛頓第二定律和運動學(xué)規(guī)律推導(dǎo)此過程中動量定理的表達(dá)式,并說明表達(dá)式的物理意義。
(II)物塊質(zhì)量m =1kg靜止在粗糙水平面上的A點,從t=0時刻開始,物塊在受按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運動,第3s末物塊運動到B點時速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點,已知物塊與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)為µ=0.2,(g取10m/s2)求:

(1)AB間的距離;
(2)水平力F在5s時間內(nèi)對物塊的沖量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD兩部分組成,其中AB部分為光滑的圓弧,AOB=37o,圓弧的半徑R=0.5m;BD部分水平,長度為0.2m,C為BD的中點,F(xiàn)有一質(zhì)量m=lkg,可視為質(zhì)點的物塊從A端由靜止釋放,恰好能運動到D點。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)物塊運動到B點時,對工件的壓力大小;
(2)為使物塊恰好運動到C點靜止,可以在物塊運動到B點后,對它施加一豎直向下的恒力F,F(xiàn)應(yīng)為多大?
(3)為使物塊運動到C點時速度為零,也可先將BD部分以B為軸向上轉(zhuǎn)動一銳角,應(yīng)為多大?(假設(shè)物塊經(jīng)過B點時沒有能量損失)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

運動員手持乒乓球拍托球沿水平面勻加速跑,設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m,球拍平面和水平面之間的夾角為θ,球拍與球保持相對靜止,它們間摩擦及空氣阻力不計,則
A.球拍對球的作用力
B.運動員對球拍的作用力為
C.運動員的加速度為
D.若運動員的加速度大于,球一定沿球拍向上運動

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根相同的平行金屬直軌道豎直放置,上端用導(dǎo)線接一定值電阻,下端固定在水平絕緣底座上。底座中央固定一根彈簧,金屬直桿ab通過金屬滑環(huán)套在軌道上。在MNPQ之間分布著垂直軌道面向里的勻強磁場,現(xiàn)用力壓桿使彈簧處于壓縮狀態(tài),撤力后桿被彈起,脫離彈簧后進(jìn)入磁場,穿過PQ后繼續(xù)上升,然后再返回磁場,并能從邊界MN穿出,此后不再進(jìn)入磁場。桿ab與軌道的摩擦力大小恒等于桿重力的倍。已知桿向上運動時,剛穿過PQ時的速度是剛穿過MN時速度的一半,桿從PQ上升的最大高度(未超過軌道上端)是磁場高度的n倍;桿向下運動時,一進(jìn)入磁場立即做勻速直線運動。除定值電阻外不計其它一切電阻,已知重力加速度為g。求:

(1)桿向上穿過PQ時的速度與返回PQ時的速度大小之比v1:v2;
(2)桿向上運動剛進(jìn)入MN時的加速度大小a;
(3)桿向上、向下兩次穿越磁場的過程中產(chǎn)生的電熱之比Q1:Q2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

A、B兩個木塊疊放在豎直輕彈簧上,如圖所示,已知mA=mB=1kg,輕彈簧的勁度系數(shù)為100N/m.若在木塊A上作用一個豎直向上的力F,使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速運動.取g=10m/s2.求:

(1)使木塊A豎直向上做勻加速運動的過程中,力F的最大值是多少?
(2)若木塊A豎直向上做勻加速運動,直到A、B分離的過程中,彈簧的彈性勢能減小了1.28J,則在這個過程中,力F對木塊做的功是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號”航母。若殲-15飛機(jī)以v0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力(包括空氣和摩擦阻力)恒為1×105N,殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg。設(shè)殲-15在起、降訓(xùn)練中航母始終靜止,取g=10m/s2

(1)飛機(jī)著艦后,若僅受水平阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機(jī)不滑到海里?
(2)在阻攔索的作用下,飛機(jī)勻減速滑行50m停下,求阻攔索的作用力大小。
(3)“遼寧號”航母飛行甲板水平,但前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點可看作圓弧上的一點,圓弧半徑為R=100m,飛機(jī)起飛時速度大容易升空,但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍,求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過圓弧處D點的最大速度?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,帶負(fù)電的物塊A放在足夠長的不帶電的絕緣小車B上,兩者均保持靜止,置于垂直于紙面向里的勻強磁場中,在t=0時刻用水平恒力F向左推小車B.已知地面光滑,A、B接觸面粗糙,A所帶電荷量保持不變,下列四圖中關(guān)于A、B的v-t圖象及A、B之間摩擦力Ff—t圖像大致正確的是   

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個理想電流表,導(dǎo)軌電阻忽略不計。導(dǎo)軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界,磁場方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN,從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落,金屬桿進(jìn)入磁場后,流經(jīng)電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g,不計空氣阻力。求:

(1)磁感應(yīng)強度B的大;
(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運動速度的大;
(3)金屬桿剛進(jìn)入磁場時,M、N兩端的電壓大小。

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