(18分)質(zhì)量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道的最高點由靜止開始滑下，以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示。已知M:m=3:1，物塊與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)為µ，圓弧軌道的半徑為R。

（1）求物塊從軌道左端滑出時，滑塊M的速度的大小和方向；
（2）求水平軌道的長度；
（3）若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊m不會越過滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件。
（1），方向水平向右 （2）（3）

試題分析：（1）（5分）對于滑塊M和物塊m組成的系統(tǒng)，物塊沿軌道滑下的過程中，水平方向動量守恒，物塊滑出時，有         （3分）
滑塊M的速度（1分），方向向右。（1分）
（2）（5分）物塊滑下的過程中，物塊的重力勢能，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的動能和內(nèi)能，有
（3分）
解得             （2分）
（3）（8分）物塊以速度v0沖上軌道，初速度越大，沖上圓弧軌道的高度越大。若物塊剛能達(dá)到最高點，兩者有相同的速度V1，此為物塊不會越過滑塊的最大初速度。對于M和m組成的系統(tǒng)，水平方向動量守恒，有 （2分）
相互作用過程中，系統(tǒng)的總動能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和重力勢能，有
（2分）
解得（3分）
要使物塊m不會越過滑塊，其初速度。   （1分）
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：單選題

生產(chǎn)、生活中使用的許多設(shè)備都可看作能量轉(zhuǎn)換器，它們把能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式．下列設(shè)備在工作過程中把電能主要轉(zhuǎn)化為動能的是
A．電風(fēng)扇 B．發(fā)電機(jī)C．電磁爐D．電飯煲

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一根彈簧的彈力（F）—伸長量（x）圖線如圖所示，那么彈簧由伸長量4 cm 到伸長量8 cm的過程中，彈力做功和彈性勢能的變化量為（　　）．
A．3.6 J，－3.6 JB．－3.6 J，3.6 J
C．1.8 J，－1.8 JD．－1.8 J，1.8 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖甲所示，靜止在地面上的一個物體在豎直向止的拉力作用下開始運動在,向上運動的過程中，物體的動能Ek與位移x關(guān)系圖象如圖乙所示。其中在0~h過程中的圖線為平滑曲線，h~2h過程中的圖線為平行于橫軸的直線，2h~3h過程中的圖線為一傾斜的直線，不計空氣阻力，下列說法正確的是
A．物體上升到h高處時，拉力的功率為零
B．在0~h過程中拉力大小恒為2mg
C．在h~23h過程中物體機(jī)械能不變
D．在2h~3h過程中物體的機(jī)械能不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

(6分)如圖所示，光滑水平面上滑塊A、C質(zhì)量均為m=1kg，B質(zhì)量為M=3kg。開始時A、B靜止，現(xiàn)將C以初速度v0=2m/s的速度滑向A，與A碰后C的速度變?yōu)榱悖驛向右運動與B發(fā)生碰撞并粘在一起。求：

①A與B碰撞后的共同速度大��；
②A與B碰撞過程中，A與B增加的內(nèi)能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（11分）如圖所示，AB為半徑為R=0.45m的光滑圓弧，它固定在水平平臺上，軌道的B端與平臺相切。有一小車停在光滑水平面上緊靠平臺且與平臺等高，小車的質(zhì)量為M=1.0kg，長L=1.0m�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg的小物體從A點靜止釋放，滑到B點后順利滑上小車，物體與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，g=10m/s2。

（1）求小物體滑到軌道上的B點時對軌道的壓力。
（2）求小物體剛滑到小車上時，小物體的加速度a1和小車的加速度a2各為多大？
（3）試通過計算說明小物體能否從小車上滑下？求出小車最終的速度大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，如圖所示．不計空氣阻力，則(　　)
　
A．h1＝h2＝h3B．h1＞h2＞h3
C．h1＝h2＞h3D．h1＝h3＞h2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，粗糙程度處處相同圓弧軌道ABC，豎直放置時A與圓心等高，B為最低點�，F(xiàn)將一物塊從A處無初速度釋放，恰好能運動到C靜止。下列方案中可能使物塊返回到A點的是（  ）
A．給物塊一個沿軌道切線方向的初速度
B．施加豎直向下的力一段時間后再撤去
C．施加一個水平向左的力使物塊緩慢回到A點
D．用始終沿軌道切線方向的力使物塊緩慢回到A點

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，木板A放在水平地面上，小物塊B通過輕彈簧與A的左側(cè)檔板P連接，A與B、A與地面之間均粗糙。開始時彈簧處于原長，B位于A上的O點�，F(xiàn)將B拉至C點由靜止釋放向左運動，到達(dá)某點時速度為零(上述過程中A一直保持靜止)，則此時(    )

A．B所受的摩擦力可能為零                   B．A所受的摩擦力不可能為零
C．B可能位于O點的左側(cè)                     D．B不可能位于O點的右側(cè)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案