(18分)如圖所示,長為L的不可伸長的繩子一端固定在O點,另一端系質(zhì)量為m的小球,小球靜止在光滑水平面上,F(xiàn)用大小為F水平恒力作用在另一質(zhì)量為2m的物塊上,使其從靜止開始向右運動,一段時間后撤去該力,物塊與小球發(fā)生正碰后速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话攵俣确较虿蛔,小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動。已知重力加速度為g,小球和物體均可視為質(zhì)點,試求:

(1)小物塊碰撞前速度V0的大。
(2)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(3)恒力F作用時間。
(1) (2) (3)

試題分析:(1) 小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,即通過最高點對軌道壓力為0,此時設(shè)最高點速度為V,有,得出
小球從最低點擺到最高點過程,根據(jù)動能定理有解得小球最低點即碰后的速度
小物塊和小球碰撞過程中,動量守恒定律 有
解得
(2)二者碰撞前的系統(tǒng)總動能為
碰撞后的動能為
碰撞前后只有動能發(fā)生了變化,因此損失的機械能
(3)物塊在光滑的水平桌面上,有拉力F作用時做勻加速運動,加速度
力F撤去后在光滑的水平面做勻速運動,設(shè)加速時間為t則有
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

2007年10月24日,我國成功地發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星。衛(wèi)星進入地球軌道后還需要對衛(wèi)星進行10次點火控制。前4次點火,讓衛(wèi)星不斷變軌加速,當(dāng)衛(wèi)星加速到的速度時進入地月轉(zhuǎn)移軌道向月球飛去。后6次點火的主要作用是修正飛行方向和被月球捕獲時的緊急剎車,最終把衛(wèi)星送入離月面h=200km高的工作軌道(可視為勻速圓周運動)。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,,衛(wèi)星質(zhì)量為2350kg,地球表面重力加速度,引力恒量。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)求:
(1)地球的質(zhì)量。
(2)衛(wèi)星從離開地球軌道進入地月轉(zhuǎn)移軌道最終穩(wěn)定在離月球表面h=200km的工作軌道上外力對它做了多少功?(忽略地球自轉(zhuǎn)及月球繞地球公轉(zhuǎn)的影響)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,ABC為一固定的半圓形軌道,軌道半徑R=0.4m,A、C兩點在同一水平面上.現(xiàn)從A點正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度豎直向下拋出一質(zhì)量m=2kg的小球(可視為質(zhì)點),小球剛好從A點進入半圓軌道.不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2

(1)若軌道光滑,求小球下落到最低點B時的速度大;
(2)若軌道光滑,求小球相對C點上升的最大高度;
(3)實際發(fā)現(xiàn)小球從C點飛出后相對C點上升的最大高度為2.5m,求小球在半圓軌道上克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)有一質(zhì)量為0.2kg的物塊,從長為4m,傾角為30°的光滑斜面頂端處由靜止開始滑下,斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形,如圖所示,物塊和水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2(g取10m/s2),求:

(1)物塊到達(dá)斜面底端時的速度;
(2)物塊在水平面能滑行的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道,小球B靜止在軌道的最低點,小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下,沿圓弧切線進入軌道后,與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點C,圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點,不計一切摩擦,求A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(原創(chuàng))如圖所示,小車連同其固定支架的總質(zhì)量為M=3m,支架右端通過長為L的不可伸長的輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,輕繩可繞結(jié)點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,車和小球整體以速度向右勻速行駛。突然,小車因撞到正前方固定障礙物,速度立即變?yōu)榱,小球以v0為初速度開始在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)小球第一次到達(dá)最高點時,地面對車的支持力恰好為零。已知在此過程中,小車一直未動,重力加速度為g。求:

(1)小車與障礙物碰撞后瞬間,輕繩上的拉力大;
(2)小球第一次到最高點時的速度大小;
(3)小球從最低點到第一次到達(dá)最高點過程中,克服空氣阻力做的功。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

2013年1月9日以來,全國中東部地區(qū)陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中,中央氣象臺將大霧藍(lán)色預(yù)警升級至黃色預(yù)警,13日10時北京甚至發(fā)布了北京氣象史上首個霾橙色預(yù)警。霧霾天氣的形成既有氣象原因,也有污染排放原因。汽車尾氣排放也是其中罪魁禍?zhǔn)字弧N覈F(xiàn)在大力提倡綠色出行,騎自行車就是一種低碳環(huán)保的出行方式,F(xiàn)有一人騎自行車上坡,坡長200m,坡高10m,人和車的總質(zhì)量為100kg,人蹬車產(chǎn)生的牽引力為100N。若在坡底時車的速度大小v0=10m/s,到達(dá)坡頂速度大小vt=4m/s,若空氣阻力的影響忽略不計,求:
(1)上坡過程中人克服摩擦阻力做了多少功?
(2)設(shè)自行車上坡過程所受摩擦阻力大小恒定不變,若人不蹬車,在坡底以v0=10m/s的初速度沖上坡,最多能在坡上行駛多遠(yuǎn)?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半徑為R的半圓光滑軌道固定在水平地面上。A、B點在同一豎直直線上。質(zhì)量為的小球以某一速度從C點運動到A點進入軌道,小球與水平地面間的動摩擦因數(shù)為。它經(jīng)過最高點B飛出后又能落回到C點,AC=2R。求小球從C點開始運動時的初速度v0的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在斜面傾角為θ的斜面底端,垂直斜面有一固定擋板,F(xiàn)有一質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點)的物塊以速度v0從P點沿斜面下滑,已知物塊與斜面間動摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ),P點距離擋板距離為L,物塊與擋板碰撞時無能量損失,不計空氣阻力,則有關(guān)下列說法正確的是:
A.物塊第一次與擋板碰撞時的動能為
B.第一次與擋板碰后沿斜面上滑的最大距離一定小于L
C.從開始到物塊靜止,物塊重力勢能的減少量為
D.物塊在斜面上通過的總路程為

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