(08年廣東卷)(17分)如圖所示,固定的凹槽水平表面光滑,其內(nèi)放置U形滑板N,滑板兩端為半徑R=0.45 m的1/4圓弧而,A和D分別是圓弧的端點(diǎn),BC段表面粗糙,其余段表面光滑,小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M=4 m.P1和P2與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,開始時(shí)滑板緊靠槽的左端,P2靜止在粗糙面的B點(diǎn),P1v0=4.0 m/s的初速度從A點(diǎn)沿弧面自由滑下,與P2發(fā)生彈性碰撞后,P1處在粗糙面B點(diǎn)上,當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí),滑板恰好與槽的右端碰撞并與槽牢固粘連,P2繼續(xù)滑動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零,P1與P2視為質(zhì)點(diǎn),取g=10 m/s2。問:

(1)P2在BC段向右滑動(dòng)時(shí),滑板的加速度為多大?

(2)BC長度為多少?N、P1和P2最終靜止后,P1與P2間的距離為多少?

 

 

 

 

 

解析

(1)P1滑到最低點(diǎn)速度為,由機(jī)械能守恒定律有:

 

    解得:

 

P1、P2碰撞,滿足動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒定律,設(shè)碰后速度分別為、

 

      

 

解得:    =5m/s

P2向右滑動(dòng)時(shí),假設(shè)P1保持不動(dòng),對(duì)P2有:(向左)

對(duì)P1、M有: 

 

 

此時(shí)對(duì)P1有:,所以假設(shè)成立。

 

(2)P2滑到C點(diǎn)速度為,由   得

 

P1、P2碰撞到P2滑到C點(diǎn)時(shí),設(shè)P1、M速度為v,對(duì)動(dòng)量守恒定律:

 

    

 

解得:

 

對(duì)P1、P2、M為系統(tǒng):

 

代入數(shù)值得:

 

滑板碰后,P1向右滑行距離:

 

P2向左滑行距離:

 

所以P1、P2靜止后距離:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(08年廣東卷)(10分)(1)如圖所示,把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接觸水面,如果你想使玻璃板離開水面,必須用比玻璃板重力    的拉力向上拉橡皮筋,原因是水分子和玻璃的分子間存在    作用。

(2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水,一段時(shí)間后,整杯水都變成了紅色,這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為    現(xiàn)象,是由于分子的    而產(chǎn)生的,這一過程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性     的方向進(jìn)行的。

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(08年廣東卷)(16分)如圖(a)所示,在光滑絕緣水平面的AB區(qū)域內(nèi)存在水平向右的電場,電場強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化如圖(b)所示。不帶電的絕緣小球P2靜止在O點(diǎn),t=0時(shí),帶正電的小球P1以速度t0從A點(diǎn)進(jìn)入AB區(qū)域,隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度大小是碰前的倍,P1的質(zhì)量為m1,帶電量為q,P2的質(zhì)量m2=5m1,A、O間距為L0,O、B間距。已知

(1)求碰撞后小球P1向左運(yùn)動(dòng)的最大距離及所需時(shí)間;

(2)討論兩球能否在OB區(qū)間內(nèi)再次發(fā)生碰撞。

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(08年廣東卷)小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示,此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路,不計(jì)電路的其他電阻,下列說法正確的是

A.交變電流的周期為0.125

B.交變電流的頻率為8Hz

C.交變電流的有效值為A

D.交變電流的最大值為4A

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(08年廣東卷)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),下列說法正確的是

A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大

B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小

C.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小

D.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大

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