【題目】如圖所示,傾角為θ的粗糙斜面軌道AB,通過一小段光滑圓弧與足夠長的光滑水平軌道BC相連接;瑝K乙靜止在水平軌道上,質(zhì)量為m的滑塊甲,以初速度v0向左運(yùn)動(dòng),并與滑塊乙發(fā)生彈性正碰。已知滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重力加速度為g。要使兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞,滑塊乙的質(zhì)量應(yīng)該滿足什么條件?

【答案】滑塊乙的質(zhì)量應(yīng)該滿足的條件是

【解析】

設(shè)滑塊乙的質(zhì)量為,第一次碰撞后甲的速度為,乙的速度為,選向左的方向?yàn)檎较,根?jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒,有:

解得:

若碰撞后甲的速度方向向左,即,必定會發(fā)生第二次碰撞

當(dāng)時(shí),兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞

若碰撞后甲的速度方向向右,為負(fù),當(dāng)乙從斜面上返回時(shí)速度大小大于的大小時(shí),也會第二次碰撞;設(shè)乙再返回到水平軌道時(shí)速度為,若沿著斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移為

向上運(yùn)動(dòng)的過程中,則有:

向下運(yùn)動(dòng)的過程中,則有:

代入,聯(lián)立可得:

當(dāng)時(shí),會第二次碰撞

時(shí),會第二次碰撞

要使兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞,滑塊乙的質(zhì)量應(yīng)該滿足的條件是

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。圖中小車的質(zhì)量為,鉤碼的質(zhì)量為,小車后面固定一條紙帶,紙帶穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,計(jì)時(shí)器接交流電。

1)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力近似等于鉤碼的總重力,應(yīng)滿足的條件是___

2)實(shí)驗(yàn)過程中某學(xué)生由于疏忽沒有平衡摩擦力,他測量得到的圖象,可能是圖乙中的圖線___(選填“A”、“B”“C”;

3)如圖丙所示,某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出,由此可求得小車加速度大小為___,在計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)速度大小為___

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將電容器的極板水平放置分別連接在如圖所示的電路上,改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置可調(diào)整電容器兩極板間電壓。極板下方三角形ABC區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,其中B=、C=,底邊AB平行于極板,長度為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一粒子源O位于平行板電容器中間位置,可產(chǎn)生無初速度、電荷量為+q的粒子,在粒子源正下方的極板上開一小孔FOFC在同一直線上且垂直于極板。已知電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻忽略不計(jì),滑動(dòng)變阻器電阻最大值為R,粒子重力不計(jì),求:

(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)節(jié)到正中央時(shí),粒子從小孔F射出的速度;

(2)調(diào)整兩極板間電壓,使粒子從三角形直角邊射出且距離C點(diǎn)最遠(yuǎn),兩極板間所加電壓應(yīng)是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一半圓形光滑軌道固定在豎直平面內(nèi),半圓頂點(diǎn)有大小可不計(jì)的定滑輪,O點(diǎn)為其圓心,AB為半圓上兩點(diǎn),OA處于水平方向,OB與豎直方向夾角為45°,一輕繩兩端連接大小可不計(jì)的兩個(gè)小球甲、乙,初始時(shí)甲靜止在B點(diǎn),乙靜止在O點(diǎn),繩子處于拉直狀態(tài)。已知甲球的質(zhì)量m1=2kg,乙球的質(zhì)量m2=1kg,半圓軌道的半徑r=lm,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g=10m/s2,忽略一切摩擦。解除約束后,兩球開始運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( 。

A.甲球剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為

B.甲球一定能沿圓弧面下滑經(jīng)過A點(diǎn)

C.甲球沿著球面運(yùn)動(dòng)過程中,甲、乙兩球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒

D.甲球沿著球面運(yùn)動(dòng)過程中,甲球機(jī)械能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內(nèi),其質(zhì)量為m,電阻為R。在線圈的下方有一勻強(qiáng)磁場,MN是磁場的水平邊界,并與bc邊平行,磁場方向垂直于紙面向里,F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一位置處由靜止釋放,圖乙是線圈由開始下落到恰好完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域的v-t圖像,圖中字母均為已知量。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。圖乙之后,0~t1時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S1,t1~t2時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S2,t2~t3時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S3t3~t4時(shí)間內(nèi)圖線圍成的面積為S4,下列說法正確的是(  )

A.S2S4大小一定相等

B.金屬線框的邊長一定為S2

C.磁場的寬度可能為S2

D.金屬線框在0~t4時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量一定為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中PQ兩點(diǎn),MNPQ連線的中垂線,交PQO點(diǎn),AMN上的一點(diǎn),一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),取無限遠(yuǎn)處的電勢為零,則( )

A. qAO的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B. qAO運(yùn)動(dòng)的過程電勢能逐漸減小

C. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 D. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球A10m/s的初速度向右做勻速 直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)A球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),外界對它施加一個(gè)水平向左的2N的恒定外力,A球向右最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),不計(jì)球的大小。求:

1PQ兩點(diǎn)之間的距離以及A球連續(xù)兩次經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔;

2)若在A球經(jīng)過P點(diǎn)時(shí),有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球BQ點(diǎn)正以5m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),要使兩球不相撞,在P點(diǎn)外界至少要給A球施加多大的水平恒力?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在現(xiàn)代汽車技術(shù)中,一般轎車都設(shè)置有汽車懸架,麥弗遜式及燭式懸架都是將螺旋彈簧和減振器有機(jī)組合,對緩沖沖擊和消減沖擊產(chǎn)生的振動(dòng)全面考慮,大大提高了乘坐者的舒適性.現(xiàn)在有一組合彈簧,一根大彈簧內(nèi)套了一根小彈簧,大彈簧比小彈簧長02m.為了測量彈簧的勁度系數(shù),把組合彈簧的一端平齊并豎直固定,另一端處于自由狀態(tài),如圖甲所示.當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí),測得力與壓縮距離之間的關(guān)系圖線如圖乙所示,則大彈簧的勁度系數(shù)k1和小彈簧的勁度系數(shù)k2分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,光滑水平軌道AB長為L,與光滑圓弧軌道BC平滑連接,圓弧BC半徑為L,圓心為O,圓心角為60°?臻g中存在范圍足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場。從A點(diǎn)由靜止釋放質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球,電場強(qiáng)度E。重力加速度取g。在小球以后的運(yùn)動(dòng)過程中下列說法正確的是( 。

A.小球通過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為mg

B.小球通過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為10mg

C.小球能達(dá)到的最大高度為L

D.當(dāng)小球達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),小球的機(jī)械能達(dá)到最大

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