【題目】如圖,木板A靜止在光滑水平面上,其左端與固定臺階相距x,小滑塊C放置在A的最右端,與小滑塊B相連的不可伸長的細線一端固定在O點,B、C(可視為質點)緊靠在一起,B與A之間沒有作用力,在足夠大的內力作用下,B、C突然分離的瞬間細線恰好被拉斷,C以速度向右水平飛出,B在A上水平向左滑動,A與臺階碰撞后原速率反彈,不計空氣阻力,已知木板A的質量為M=3.0kg,小滑塊B和C的質量均為1.0kg,速度=4m/s,A、B之間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.2,細線長為L=0.8m,A足夠長,B不會從A上滑落,重力加速度為。
(1)求細線能承受的最大拉力;
(2)若A與臺階只能發(fā)生一次碰撞,求x滿足的條件;
(3)若A與臺階只能發(fā)生一次碰撞,求B相對A滑行的距離y與x之間的函數(shù)關系
【答案】(1)30N;(2);(3)當, ;當時,
【解析】(1)BC分離瞬間,取向左為正向,設B以v水平運動,由動量守恒,v=4m/s繩子被拉斷前瞬間,B受到的合外力提供向心力,解得T=30N
(2)A碰臺階瞬間,設A的速度為,B的速度為,由動量守恒知
只發(fā)生一次碰撞,設碰撞后恰不返回,即靜止,碰后A、B動量大小相等
A從靜止向右加速到的過程,有動能定理可知
聯(lián)立解得
因此,A與臺階只發(fā)生一次碰撞,x滿足的條件為
(3)設B向左滑動與A共速時速度為,A碰臺階,動量守恒,
對A,做勻加速直線運動,由動能定理
聯(lián)立解得
當,A一直向左加速,直到碰撞臺階,由動能定理
B在A上滑動過程,動量守恒
A碰臺階向右運動,直到與B共速,動量守恒
對A、B系統(tǒng),整個過程,能量守恒,
解得
②當時,A與B先共速后,再與臺階發(fā)生碰撞,設速度為,動量守恒
A碰臺階后向右運動,直到與B共速,動量守恒
對A、B系統(tǒng),整個過程,能量守恒,
解得
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質量為M=10kg的B板上表面上方,存在一定厚度的相互作用區(qū)域,如圖中劃虛線的部分,當質量為m=1kg的物塊P進入相互作用區(qū)時,B板便有豎直向上的恒力f=kmg(k=51)作用于物塊P,使其剛好不與B板的上表面接觸;在水平方向,物塊P與B板間沒有相互作用力. 已知物塊P開始自由下落的時刻,B板向右運動的速度為. 物塊P從開始下落到剛到達相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時間為設B板足夠長,B板與水平面間的動摩擦因數(shù),為保證物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū),問:
(1)物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時間 t
(2)物塊B在上述時間t內速度的改變量
(3)當B板剛好停止運動時,物塊P已經(jīng)回到過初始位置幾次?()
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的固定斜面上,跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端,另一端被坐在小車上的人拉。阎说馁|量為60 kg,小車的質量為10 kg,繩及滑輪的質量、滑輪與繩間的摩擦均不計,斜面對小車的摩擦阻力為人和小車總重力的0.1倍,取重力加速度g=10 m/s2,當人以280 N的力拉繩時,試求(斜面足夠長):
(1)人與車一起向上運動的加速度大;
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
(3)某時刻人和車沿斜面向上的速度為3 m/s,此時人松手,則人和車一起滑到最高點所用時間為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩塊帶異號電荷的平行金屬板間形成勻強電場,一電子以v0=4×106 m/s的速度垂直于場強方向沿中心線由O點射入電場,從電場右側邊緣C點飛出時的速度方向與v0方向成30°的夾角.已知電子電荷e=1.6×10-19 C,電子質量m=0.91×10-30 kg.求:
(1)電子在C點時的動能是多少J?
(2)O、C兩點間的電勢差大小是多少V?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,電源的電動勢E=110V,電阻R1=21Ω,電動機繞組的電阻R0=0.5Ω,電鍵S1始終閉合。當電鍵S2斷開時,電阻R1的電功率是525W;當電鍵S2閉合時,電阻R1的電功率是336W,求:
(1)電源的內電阻;
(2)當電鍵S2閉合時流過電源的電流和電動機的輸出功率。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學探究牛頓第二定律,裝置如圖所示。
⑴實驗時應使細繩與木板平行,將木板右端墊高以平衡摩擦力,這樣操作的目的是:(_______)
A.使打點計時器能夠打出更清晰的點
B.提高打點計時器的打點頻率
C.使小車運動更快,從而減小實驗誤差
D.使細繩的拉力等于小車所受合力
⑵若直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到拉力,需要滿足的條件是___________
⑶改變鉤碼質量,測量并記錄多組數(shù)據(jù),得到小車加速度與所受拉力大小關系圖像。圖像不過原點原因是:在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角_________ (填“偏大”或“偏小”)。
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【題目】如圖,光滑水平面AB與豎直面的半圓形導軌在B點相連接,導軌半徑為R,一質量為m的靜止木塊在A處壓縮彈簧,釋放后,木塊獲得一向右的初速度,當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力是其重力的7倍,之后向上運動恰能通過軌道頂點C,不計空氣阻力,試求:
(1)彈簧對木塊所做的功;
(2)木塊從B到C過程中克服摩擦力做的功;
(3)木塊離開C點落回水平面所需的時間和落回水平面時的動能。
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【題目】如圖所示,在水平地面上固定一傾角、表面光滑的斜面體,物體A以的初速度沿斜面上滑,同時在物體A的正上方,有一物體B以某一初速度水平拋出。如果當A上滑到最高點時恰好被B物體擊中。A、B均可看做質點,,,取求:
(1)物體A上滑到最高點所用的時間t;
(2)物體B拋出時的初速度;
(3)物體A、B間初始位置的高度差h。
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【題目】質點做直線運動的位移x與時間t的關系為x=5t+t2(各物理量均采用國際單位制單位),則該質點( )
A. 第1 s內的位移是5 m B. 前2 s內的平均速度是6 m/s
C. 任意相鄰的1 s內位移差都是1 m D. 任意1 s內的速度增量都是2 m/s
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