如圖所示,在傾角為θ的斜面上放置一內(nèi)壁光滑的凹槽A,凹槽A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,槽內(nèi)緊靠右擋板處有一小物塊B,它與凹槽左擋板的距離為d.A、B的質(zhì)量均為m,斜面足夠長(zhǎng).現(xiàn)同時(shí)由靜止釋放A、B,此后B與A擋板每次發(fā)生碰撞均交換速度,碰撞時(shí)間都極短.已知重力加速度為g.求:
(1)物塊B從開(kāi)始釋放到與凹槽A發(fā)生第一次碰撞所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t1.
(2)B與A發(fā)生第一次碰撞后,A下滑時(shí)的加速度大小aA和發(fā)生第二次碰撞前瞬間物塊B的速度大小v2.
(3)凹槽A沿斜面下滑的總位移大小x.
(1)(2)(3)x=d
解析試題分析:(1)設(shè)B下滑的加速度為aB,則
A所受重力沿斜面的分力
所以B下滑時(shí),A保持靜止
解得
(2)釋放后,B做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊B運(yùn)動(dòng)到凹槽A的左擋板時(shí)的速度為v1,根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律得
第一次發(fā)生碰撞后瞬間A、B的速度分別為v1、0,此后A減速下滑,則
解得 ,方向沿斜面向上
A速度減為零的時(shí)間為t1,下滑的位移大小為x1,則
在時(shí)間t1內(nèi)物塊B下滑的距離,所以發(fā)生第二次碰撞前凹槽A已停止運(yùn)動(dòng),則B下滑距離x1與A發(fā)生第二次碰撞
解得
(3)方法一:設(shè)凹槽A下滑的總位移為x,由功能關(guān)系有
解得 x=d
方法二:由(2)中的分析可知
第二次碰后凹槽A滑行的距離
同理可得,每次凹槽A碰后滑行的距離均為上一次的一半,則
考點(diǎn):此題為牛頓定律及運(yùn)動(dòng)公式綜合應(yīng)用問(wèn)題,除考查拗?jǐn)嗟诙杉斑\(yùn)動(dòng)公式以及能量關(guān)系外,還考查分析判斷綜合論證的能力。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、太陽(yáng)帆板展開(kāi)過(guò)程 | B、環(huán)月段繞月飛行過(guò)程 | C、軌道修正過(guò)程 | D、近月制動(dòng)過(guò)程 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、運(yùn)動(dòng)員通過(guò)的路程為零 | B、運(yùn)動(dòng)員發(fā)生的位移大小為環(huán)形賽道的周長(zhǎng) | C、運(yùn)動(dòng)員的速度方向時(shí)刻在改變 | D、由于起點(diǎn)與經(jīng)終點(diǎn)重合,速度方向沒(méi)有改變,因此運(yùn)動(dòng)并非曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
十九、二十世紀(jì)之交,物理學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了許多經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋的事實(shí),這些事實(shí)與經(jīng)典物理學(xué)的物理概念以及一系列基本規(guī)律產(chǎn)生尖銳的矛盾,解決這些矛盾引發(fā)了物理學(xué)的革命,導(dǎo)致了現(xiàn)代物理學(xué)的誕生。以下有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.經(jīng)典力學(xué)也適用于微觀或高速的物體 |
B.根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論可知運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢 |
C.根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論可知物體在運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度縮短 |
D.第一個(gè)用“光子說(shuō)”成功解釋了光電效應(yīng)的科學(xué)家是伽利略 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
下面哪一組單位屬于國(guó)際單位制中的基本單位( )
A.米、牛頓、千克 | B.千克、焦耳、秒 |
C.米、千克、秒 | D.米/秒2、千克、牛頓 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng),其定義式為,它的單位是帕斯卡(Pa),是一個(gè)導(dǎo)出單位。在國(guó)際單位制中,力學(xué)的基本單位有:千克(kg)、米(m)、秒(s),用上述單位表示壓強(qiáng)的單位應(yīng)為
A.kg·m·s2 | B.kg/(m·s2) | C.kg·m2·s2 | D.kg/(m2·s2) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,一個(gè)表面光滑的斜面體M置于水平地面上,它的兩個(gè)斜面與水平面的夾角分別為α、β,且α<β,M的頂端裝有一定滑輪,一輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪后連接A、B兩個(gè)小滑塊,細(xì)繩與各自的斜面平行,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦,A、B恰好在同一高度處于靜止?fàn)顟B(tài).剪斷細(xì)繩后,A、B滑至斜面底端,M始終保持靜止,則( )
A.滑塊A的質(zhì)量大于滑塊B的質(zhì)量
B.兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速率相同
C.兩滑塊到達(dá)斜面底端時(shí),滑塊A重力的瞬時(shí)功率較大
D.兩滑塊到達(dá)斜面底端所用時(shí)間相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,航空母艦上的起飛跑道由長(zhǎng)度為l1="160" m的水平跑道和長(zhǎng)度為l2 =" 20" m的傾斜跑道兩部分組成。水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h =" 4.0" m。一架質(zhì)量為m = 2.0×104 kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F = 1.2×105 N,方向與速度方向相同,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍。假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn),取g =" 10" m/s2。
(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大。
(2)為了使飛機(jī)在傾斜跑道的末端達(dá)到起飛速度100 m/s,外界還需要在整個(gè)水平軌道對(duì)飛機(jī)施加助推力,求助推力F推的大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長(zhǎng)度為l.水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài).小物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道,通過(guò)圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓形軌道.
已知R=0.2m,l=1.0m,v0=m/s,物塊A質(zhì)量為m=1kg,與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,軌道其他部分摩擦不計(jì),取g=10m/s2.求:
(1)物塊A與彈簧剛接觸時(shí)的速度大。
(2)物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度.
(3)調(diào)節(jié)PQ段的長(zhǎng)度l,A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道,當(dāng)l滿(mǎn)足什么條件時(shí),A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離軌道.
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