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18.如圖所示,固定斜面足夠長,斜面與水平面的夾角α=30°,一質(zhì)量為3m的“L”型工件沿斜面以速度v0勻速向下運動,工件上表面光滑,下端為擋板.某時,一質(zhì)量為m的小木塊從工件上的A點,沿斜面向下以速度v0滑上工件,當(dāng)木塊運動到工件下端時(與擋板碰前的瞬間),工件速度剛好減為零,后木塊與擋板第1次相碰,已知木塊與擋板都是彈性碰撞且碰撞時間極短,重力加速度為g,求:
(1)木塊滑上工件時,木塊、工件各自的加速度大�。�
(2)木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間,木塊、工件各自的速度大小.

分析 (1)運用隔離法,根據(jù)牛頓第二定律求木塊、工件各自的加速度大�。�
(2)由動量守恒定律求出碰擋板前木塊的速度,由動量守恒定律和能量守恒定律求木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間,木塊、工件各自的速度大小.

解答 解:(1)設(shè)工件與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,木塊加速度為a1,工件的加速度為a2
由牛頓第二定律得,對木塊:mgsinα=ma1 ---①
對工件:μ(3m+m)gcosα-3mgsinα=3ma2---②
工件勻速運動時,由平衡條件得:μ•3mgcosα=3mgsinα---③
聯(lián)立①②③可解得:a1=g2,a2=g6
(2)設(shè)碰擋板前木塊的速度為v,取沿斜面向下為正方向為正方向,
由動量守恒定律得:3mv0+mv0=mv,
解得:v=4v0
木塊以速度v與擋板發(fā)生彈性碰撞,設(shè)碰后木塊的速度為v1,工件的速度為v2,
由動量守恒定律得:mv=mv1+3mv2
由能量守恒得:12mv2=12mv12+12•3mv22,
聯(lián)立以上各式解得:v1=-2v0,v2=2v0
答:(1)木塊滑上工件時,木塊、工件各自的加速度大小分別為g2g6;
(2)木塊與擋板第1次碰撞后的瞬間,木塊、工件各自的速度大小分別為-2v0和2v0

點評 解決本題的關(guān)鍵理清木塊和工件在斜面上的運動規(guī)律,抓住碰撞的基本規(guī)律:動量守恒定律,結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進行求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.一顆小鋼珠從水面上方由靜止釋放,落入水中,濺起的小水珠跳得比鋼珠釋放時的位置還高,如圖所示,對這種現(xiàn)象下列說法中正確的是( �。�
A.小水珠濺起的高度超過鋼珠下落時的高度,違背了能量守恒定律
B.小鋼珠下落時具有的重力勢能小于濺起的水珠在最高點的重力勢能
C.小鋼珠下落時具有的重力勢能等于濺起的水珠在最高點的重力勢能
D.小鋼珠下落時具有的重力勢能大于濺起的水珠在最高點的重力勢能

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9.如圖所示,兩有界勻強磁場寬度均為a,感應(yīng)強度大小相等、方向相反且垂直于xOy平面,磁場邊界及分界線均垂直于x軸,一直徑為a的導(dǎo)線圓環(huán)從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩磁場區(qū)域,以逆時針方向為電流的正方向,則感應(yīng)電流I與導(dǎo)線圓環(huán)移動距離x的關(guān)系圖象可能正確的是(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.甲、乙兩列振幅不等的連續(xù)簡諧橫波在同一繩上相向傳播,t=0時的波形圖如圖所示,則x=0.2cm處質(zhì)點開始振動時的運動方向+y(選填“-y”、“+y”、“可能-y或+y”)方向,兩列波相遇區(qū)域會(選填“會”、“不會”、“可能會”)發(fā)生干涉現(xiàn)象.

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13.一輕彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)為k=400N/m,彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子內(nèi)裝有物體B,B的上、下表面恰與盒子接觸,如圖所示,A和B的質(zhì)量mA=mB=1kg,g取10m/s2,不計阻力,先將A向上抬高使彈簧伸長5cm后從靜止釋放,A和B一起做豎直方向的簡諧運動,已知彈簧的彈性勢能決定于彈簧的形變大小,試求:
(1)盒子A的振幅;
(2)物體B的最大速率;
(3)當(dāng)A、B的位移為正的最大和負的最大時,A對B的作用力的大小分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.在水平方向的勻強磁場中,有一正方形閉合線圈繞垂直磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動,已知線圈的匝數(shù)為n=100匝,邊長為20cm,電阻為10Ω,轉(zhuǎn)動頻率f=50Hz,磁場的磁感應(yīng)強度為0.5T.求:
(1)外力驅(qū)動線圈勻速轉(zhuǎn)動的功率;
(2)線圈從轉(zhuǎn)到中性面開始計時,當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)至與中性面的夾角為30°時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流的瞬時值大�。�

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10.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、三象限分布著垂直于紙面向里和向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小相等,MON是圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框,圓心在坐標(biāo)原點O處,導(dǎo)線框在紙面內(nèi).在t=0時刻,線框從圖示位置開始繞垂直于紙面、且過O點的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動,以逆時針方向為線框中感應(yīng)電流的正方向,在轉(zhuǎn)動一周的過程中,如圖能正確反應(yīng)線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化的是(  )
A.B.C.D.

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7.物理學(xué)的發(fā)展,促進了科學(xué)技術(shù)的進步,在物理學(xué)理論建立的過程中,有許多科學(xué)家做出了貢獻,下列說法正確的是(  )
A.法拉第首先引入了電場線和磁感線,極大地促進了他對電磁現(xiàn)象的研究
B.庫侖提出了庫侖定律,并最早用實驗測得元電荷e的數(shù)值
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),并發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象
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8.某小型交流發(fā)電機的示意圖,其矩形線圈abcd的面積為S=0.03m2,共有n=10匝,線圈總電阻為r=1Ω,線圈處于磁感應(yīng)強度大小為B=\frac{2\sqrt{2}}{π} T的勻強磁場中,可繞與磁場方向垂直的固定對稱軸OO′轉(zhuǎn)動,線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路電阻R=9Ω的連接.在外力作用下線圈以角速度ω=10π rad/s繞軸OO′逆時針勻速轉(zhuǎn)動,下列說法中正確的是( �。�
A.剛開始轉(zhuǎn)動時線圈中感應(yīng)電流方向為abcd
B.用該交流發(fā)電機給電磁打點計時器供電時,打點的時間間隔為0.02 s
C.該電路的路端電壓有效值為5.4V
D.如果將電阻R換成標(biāo)有“6 V 3 W”字樣的小燈泡,小燈泡能正常工作

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同步練習(xí)冊答案
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