如圖所示,豎直放置的半徑的光滑半圓形細(xì)管與水平地面平滑相接,接觸處靜止一質(zhì)量的小球A,另一質(zhì)量的小球B靜止于A右側(cè),F(xiàn)給小球B一水平向左的瞬時沖量,后經(jīng)B與 A相碰,碰后瞬間二者結(jié)為一體,恰好能沿細(xì)管運(yùn)動至最高點(diǎn)。已知小球B與水平地面間的動摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2。

(1)A、B結(jié)合體剛進(jìn)入圓軌道時對軌道的壓力;
(2)小球B在瞬時沖量作用后的速度。

(1)50N(2)12m/s

解析試題分析:(1)設(shè)瞬時沖量作用后B的速度為v0,B與A碰前速度為v,碰后結(jié)合體的速度為,結(jié)合體由圓軌道的最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中,機(jī)械能守恒即,解得,在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓定律得 解得。
根據(jù)牛頓第三定律,結(jié)合體對軌道的壓力為50N,方向豎直向下。
(2)B、A碰撞過程,系統(tǒng)動量守恒

小球B沿水平面勻減速運(yùn)動過程



考點(diǎn):機(jī)械能守恒定律、牛頓第二、第三定律及動能定理。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,A、B、C是半徑R=5m的圓筒上一圓的三點(diǎn),O為其圓心,AC垂直O(jiān)B。在圓O平面加一場強(qiáng)E=2.5×103V/m、水平向右、寬度與直徑相同的勻強(qiáng)電場,F(xiàn)通過圓筒上唯一的小孔A沿AC直徑射入速率為v的一帶電粒子S,粒子質(zhì)量m=2.5×10-7kg、電量q=1.0×10-7C,粒子S恰好能沿曲線直接運(yùn)動到B點(diǎn)(不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用),求:

(1)粒子S的速率v為多大;
(2)若粒子S與筒壁的碰撞是彈性的(粒子S沿半徑方向的分速度碰撞后反向、速度大小不變;垂直半徑方向的分速度碰撞后不變),則粒子S在圓筒中運(yùn)動的總時間是多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號”航母,設(shè)殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg,g=10m/s2。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f=105N.

(1)飛機(jī)著艦后,若僅受水平阻力作用,航母甲板L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F大小和飛機(jī)對飛行員的作用力是飛行員自重的多少倍?(計(jì)算結(jié)果可保留根號)
(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(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn),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(diǎn)的最大速度?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體,靜止在水平面,另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體,M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m,并知M和水平面的最大靜摩擦力因數(shù)為μ=,現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動,問角速度w在什么范圍m會處于靜止?fàn)顟B(tài)?(g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,傳送帶以一定速度沿水平方向勻速運(yùn)動,將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點(diǎn),物塊運(yùn)動到A點(diǎn)后被水平拋出,小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,軌道最低點(diǎn)為O,已知圓弧對應(yīng)圓心角θ=106°,圓弧半徑R=1.0m,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點(diǎn)后恰好能無碰撞地沿固定斜面向上滑動,經(jīng)過 0.8s小物塊經(jīng)過D點(diǎn),已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)小物塊在B點(diǎn)的速度為速度大。
(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時,它對軌道的壓力大。
(3)斜面上C、D間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的箱子放在水平面上,質(zhì)量均為m=1kg的帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊的對稱位置。小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),球b所受細(xì)線的拉力=10N。剪斷連接球b的細(xì)線后,小球b上升過程到箱子的中間位置時(已知g=10m/s2),

求:(1)小球b的加速度大。2)此時箱子對地面壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn).B點(diǎn)右側(cè)相距為5R的D處有一豎直固定的光滑四分之一圓弧軌道DE,其半徑為R,E點(diǎn)切線豎直,用質(zhì)量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點(diǎn).用同種材料、質(zhì)量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊到達(dá)B點(diǎn)時速度為,到達(dá)D點(diǎn)后滑上光滑的半圓軌道,在E點(diǎn)正上方有一離E點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺,沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔M、N,旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達(dá)到E點(diǎn)的正上方.滑塊滑過E點(diǎn)后進(jìn)入M孔,又恰能從N孔落下,已知AD部分動摩擦因數(shù)為μ=0.1,g=10.求:

(1)BC間距離;
(2)m到達(dá)D點(diǎn)時對軌道的壓力;
(3)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球自由下落d后,沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運(yùn)動,AB是半徑為d的四分之一粗糙圓弧,BC是直徑為d的光滑半圓弧,B是軌道的最低點(diǎn),小球運(yùn)動到C點(diǎn)對軌道的壓力恰為零。求小球在AB圓弧上運(yùn)動過程中,克服摩擦力做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板.系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動,重力加速度為g,問:

(1)物塊B剛要離開C時,彈簧形變量為多少?
(2)物塊B剛要離開C時,物塊A的加速度多大?
(3)從開始到物塊B剛要離開C時的過程中,物塊A的位移多大?

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