【題目】如圖所示,帶有 光滑圓弧的小車(chē)A的半徑為R,靜止在光滑水平面上.滑塊C置于木板B的右端,A、B、C的質(zhì)量均為m,A、B底面厚度相同.現(xiàn)B、C以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),B與A碰后即粘連在一起,C恰好能沿A的圓弧軌道滑到與圓心等高處,求:
(1)B、C一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度為多少
(2)滑塊C返回到A的底端時(shí)AB整體和C的速度為多少
(3)滑塊C返回到A的底端時(shí)C對(duì)A的壓力為多少.
【答案】
(1)解:設(shè)BC的初速度為v0,AB相碰過(guò)程中動(dòng)量守恒,碰后總體質(zhì)量2m,速度u,選取需要為正方向,則:
mv0=2mu,
得u= v0,
C滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)量守恒定律:mv0+2m u=(m+2m)u′
由機(jī)械能守恒: mv02+ 2mu2﹣ (m+2m)u/2=mgh
解得:
答:B、C一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 ;
(2)解:C從底端滑到頂端再?gòu)捻敹嘶降撞康倪^(guò)程中,滿足水平方向動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒,有:
mv0+2mu=mv1+2mv2
mv02+ 2mu2= mv12+ 2mv22
解得: ,
答:滑塊C返回到A的底端時(shí)AB整體為 ,C的速度為 ;
(3)解:滑塊C在A的底端時(shí)相對(duì)A向左運(yùn)動(dòng)(對(duì)地速度向右),其相對(duì)A滑動(dòng)的速度為:
Vx=v1﹣v2
由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律:F﹣mg=
解得:F=4mg
答:滑塊C返回到A的底端時(shí)C對(duì)A的壓力為4mg.
【解析】(1)AB組成的系統(tǒng)水平方向不受力,滿足動(dòng)量守恒,可求得滑塊B與A碰撞后的速度時(shí)速度,再以ABC為系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒,求得C到達(dá)A的最高點(diǎn)時(shí)ABC的速度,再根據(jù)能量守恒求得B、C一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度;(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒即可求出滑塊C返回到A的底端時(shí)AB整體和C的速度為多少(3)C與AB都需要運(yùn)動(dòng),但C相對(duì)于A向左運(yùn)動(dòng),先求出相對(duì)速度,然后由牛頓第二定律即可求出.
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題,首先需要了解向心力(向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力),還要掌握功能關(guān)系(當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒;重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一小汽車(chē)從靜止開(kāi)始以3m/s2的加速度行駛,恰有一自行車(chē)以6m/s的速度從車(chē)邊勻速駛過(guò).求:
(1)小汽車(chē)從開(kāi)動(dòng)到追上自行車(chē)之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩者相距最遠(yuǎn)?
(2)此時(shí)距離是多少?
(3)小汽車(chē)什么時(shí)候追上自行車(chē),此時(shí)小汽車(chē)的速度是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中一簇等勢(shì)線,相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),對(duì)同一帶電質(zhì)點(diǎn),據(jù)此可知
A. 三個(gè)等勢(shì)面中,a的電勢(shì)最高
B. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大
C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的電場(chǎng)力比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大
D. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)______位置,加速度最大;經(jīng)過(guò)________位置,速度最大.在回復(fù)力、加速度、速度這些量中,隨位移增大而增大的量是_______,而隨位移增大而減小的量是_________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】t=0時(shí),甲乙兩汽車(chē)從相距70km的兩地開(kāi)始相向行駛,它們的v﹣t圖象如圖所示.忽略汽車(chē)掉頭所需時(shí)間.下列對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是( )
A. 在第1小時(shí)末,乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向
B. 在第2小時(shí)末,甲乙兩車(chē)相距10km
C. 在前4小時(shí)內(nèi),乙車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車(chē)的大
D. 在第4小時(shí)末,甲乙兩車(chē)相遇
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于速度和加速度,以下說(shuō)法中正確的是( )
A.速度表示物體位置變化的大小和方向
B.物體的速度改變量△v越大,加速度一定越大
C.加速度表示物體速度變化的大小和方向
D.物體的加速度增大,物體的速度可能減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】學(xué)習(xí)物理除了知識(shí)的學(xué)習(xí)外,更重要的是領(lǐng)悟并掌握處理物理問(wèn)題的思想與方法,下列關(guān)于思想與方法的說(shuō)法中不正確的是( 。
A. 根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)△t非常小時(shí),就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法
B. 在不需要考慮物體本身大小和形狀時(shí),用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法
C. 在“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用了等效替代的思想
D. 在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng),然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,P從兩極板正中央射人,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì)),則從開(kāi)始射入到打到上板的過(guò)程中( 。
A. 它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
B. 它們運(yùn)動(dòng)的加速度
C. 它們的動(dòng)能增加之比
D. 它們所帶的電荷量之比
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】核電站中,下列能量轉(zhuǎn)換過(guò)程正確的是( ).
A.核能→電能B.核能→內(nèi)能→電能
C.核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能D.核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能
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