如图所示,光滑水平地面上固定有一圆弧斜槽ABC。斜槽左端是半径为R=7.5m的四分之一光滑圆弧AB:右端是上表面由特殊材料制成,长为L=1.2m的水平面BC。紧挨着斜槽右侧有一足够长的小车P,质量为
,小车左端和斜槽末端C平滑过渡但不相连,右方离车足够远处有一固定的竖直墙壁。有一项量为
的小滑块M(可视为质点),其与BC的动摩擦因数
随到B点距离增大而均匀减小到0,变化规律如下图甲所示:与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.1。现将小滑块M从斜槽顶端A点由静止滑下,经C点滑上小车时撤去斜槽。已知小车第一次与竖直墙壁碰撞前已与滑块共速,小车与墙壁碰撞时间极短,每次碰撞后小车速度反向,大小减小为碰撞前的一半,整个过程滑块M未从小车上掉落,重力加速度取
。求:
(1)滑块运动到C点时的速度大小;
(2)与壁第一次碰撞后到与墙壁第二次碰撞前瞬间,滑块与小车间由于摩擦产生的热量;
(3)小车第一次与墙壁碰撞后,小车所能运动的总路程。
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(1)滑块运动到C点时的速度大小;
(2)与壁第一次碰撞后到与墙壁第二次碰撞前瞬间,滑块与小车间由于摩擦产生的热量;
(3)小车第一次与墙壁碰撞后,小车所能运动的总路程。
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更新时间:2022-11-09 15:21:18
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,
是固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道,末端B处切线水平。一物体P(视为质点)从圆弧最高点A处由静止释放,滑到B端飞出,落在地上C点,其平抛水平距离
、高度
。现在轨道下方紧贴B端安装一个水平传送带,传送带的右端与B点的距离为
。当传送带静止时,让物体P从A处由静止释放,物体从传送带右端水平飞出,仍落在地面上C点,重力加速度取g,求:
(1)无传送带时物体过B点的速度;
(2)传送带与物体间的动摩擦因数
;
(3)若传送带以某速度顺时针匀速运动刚好可使物体着地点与O点的距离x最大,则物体与传送带摩擦生热多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f52a58fbaf4fea03567e88a9f0f6e37e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ebb4c49f8419746a1dda0c56992bb676.png)
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(1)无传送带时物体过B点的速度;
(2)传送带与物体间的动摩擦因数
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(3)若传送带以某速度顺时针匀速运动刚好可使物体着地点与O点的距离x最大,则物体与传送带摩擦生热多大?
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(0.4)
【推荐2】上海世博会某国家馆内,有一“发电”地板,利用游人走过此处,踩踏地板发电.其原因是地板下有一发电装置,如图甲所示,装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈,紧固在与地板相连的塑料圆筒P上.磁场的磁感线沿半径方向均匀分布,图乙为横截面俯视图.轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧(图中只画出其中的两个).当地板上下往返运动时,便能发电.若线圈所在位置磁感应强度大小为B,线圈的总电阻为R0,现用它向一个电阻为R的小灯泡供电.为了便于研究,将某人走过时地板发生的位移—时间变化的规律简化为图丙所示.(取地板初始位置x=0,竖直向下为位移的正方向,且弹簧始终处在弹性限度内.)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/14/4af0f267-1ca1-41ef-acfe-4fc9c3f541f5.png?resizew=352)
(1)取图乙中逆时针方向为电流正方向,请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线,并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算和判断过程;
(2)t=
时地板受到的压力;
(3)求人踩踏一次地板所做的功.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/14/4af0f267-1ca1-41ef-acfe-4fc9c3f541f5.png?resizew=352)
(1)取图乙中逆时针方向为电流正方向,请在图丁所示坐标系中画出线圈中感应电流i随时间t变化的图线,并标明相应纵坐标.要求写出相关的计算和判断过程;
(2)t=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ff210dd01f45cc18171ea526881c282.png)
(3)求人踩踏一次地板所做的功.
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(0.4)
【推荐3】如图所示,圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井壁和底部是密闭的。在井中固定地插着一根两端开口的硬质薄壁圆管,管和井共轴,管下端未触及井底,在管内有一不漏气的活塞,它可沿管上下滑动。开始时,管内外水面相齐,且活塞恰好接触水面。现对活塞施加一个竖直向上的拉力F,使活塞缓慢向上移动
。已知圆管半径
,井的半径
,水的密度
,大气压强
。
(1)管内的水在上升过程中,重力势能______(选填“增加”“减少”);
(2)请判断管内的水面是否会与活塞分离。若是,通过计算求出分离时活塞向上移动的距离,若否,说明理由;
(3)求活塞上升的过程中拉力F所做的功(井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长。不计活塞质量,不计摩擦,重力加速度g取
)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2a7d41b031101dd59423bd24aa941399.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c72badd2546e2199f74b49387c6bf5d.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8ff4d74b5e446002414b9647c4ff7b20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b7092b2e953e0359983553acc79efa27.png)
(1)管内的水在上升过程中,重力势能______(选填“增加”“减少”);
(2)请判断管内的水面是否会与活塞分离。若是,通过计算求出分离时活塞向上移动的距离,若否,说明理由;
(3)求活塞上升的过程中拉力F所做的功(井和管在水面以上及水面以下的部分都足够长。不计活塞质量,不计摩擦,重力加速度g取
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b1eebd522c4de12f8255e649d3145d51.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/23/aef451af-de32-4b1a-94a4-563f59edc4d2.png?resizew=109)
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,长
的水平传送带顺时针以速度
匀速转动,可以视作质点且质量
的物块A和物块B通过足够长的轻质细线相连(细线跨过光滑定滑轮)。t=0时刻A物块从水平传送带最左端静止释放,
时刻一质量为
的子弹以初速度
从右向左正对射入物块A并且穿出,穿出速度为
,之后每隔
就有一颗相同的子弹以相同的速度射入物块A并穿出,子弹射穿物块A时间极短且每次射入点均有细微不同。运动过程中细线OA始终保持水平,细线OB始终保持竖直,且物块B始终没有碰到地面,轻质细线始终未断裂。已知物块A与水平传送带之间动摩擦因数
,重力加速度大小g取
,求:
(1)从静止释放物块A开始到物块A的速度与传送带速度相同所需的时间;
(2)第一颗子弹射穿物块A后瞬间,物块A的速度大小;
(3)物块A第一次运动到传送带右端所需时间。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf189a86ac788e61722281a7b1ed7b8e.png)
(1)从静止释放物块A开始到物块A的速度与传送带速度相同所需的时间;
(2)第一颗子弹射穿物块A后瞬间,物块A的速度大小;
(3)物块A第一次运动到传送带右端所需时间。
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,在光滑水平面上,有质量为1.0kg的木板A,以1m/s的速度做匀速直线运动,它的上表面右边是粗糙的,动摩擦因数μ为0.1,左边是光滑的,两边分界线为P.某时刻质量为1.0kg的小物块B(视为质点)无初速置于P点,同时受1.0N的水平向右的作用力,水平力作用2秒后撤去.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/15/2119321388523520/2122046606344192/STEM/6471a0f4-e058-4bd9-8b89-3ef4b35bf579.png?resizew=315)
(1)当撤去外力时,A、B水平向右位移各多少?
(2)若木板足够长,木板A与小物块B的最终速度?
(3)要使小物块B不滑离木板A,木板A的长度至少是多少??
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/15/2119321388523520/2122046606344192/STEM/6471a0f4-e058-4bd9-8b89-3ef4b35bf579.png?resizew=315)
(1)当撤去外力时,A、B水平向右位移各多少?
(2)若木板足够长,木板A与小物块B的最终速度?
(3)要使小物块B不滑离木板A,木板A的长度至少是多少??
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(0.4)
【推荐3】如图所示,长木板在光滑水平面上以
的速度做匀速直线运动,长木板质量
,某时刻在长木板的右端轻放一个可视为质点的小物块,小物块的质量
,长木板右侧有一固定挡板,挡板下方留有仅允许长木板通过的缺口,小物块与木板之间的动摩擦因数
,小物块与挡板发生正碰,碰撞是弹性碰撞。假设木板右端到挡板的距离足够大。
,求:
(1)若要小物块不从长木板上滑下,求长木板的长度至少是多少?
(2)若长木板的长度足够长,质量变为
,求:
①小物块和挡板第一次相碰后向左运动的时间。
②小物块与挡板第n次碰撞到第
次碰撞过程中,相对于长木板的位移是多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af3fd9869fab0a35575a6742f0643574.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c0f8c092f0c04f1cab6ab63f78c1f935.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1f6a18519c29e8b5c7db875a07362945.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/046088b2c52eab1e3ce47d662866cea6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)若要小物块不从长木板上滑下,求长木板的长度至少是多少?
(2)若长木板的长度足够长,质量变为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/58df8c16b2648192d2a20cef5dfd4bd5.png)
①小物块和挡板第一次相碰后向左运动的时间。
②小物块与挡板第n次碰撞到第
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7a0876215b2fd463d151523cd3c6b447.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/19/a2c9516f-7742-4a69-b12b-8266658d7750.png?resizew=373)
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,在绝缘水平面上的两物块A、B用劲度系数为k的水平绝缘轻质弹簧连接,物块B、C用跨过轻质定滑轮的绝缘轻绳连接,A靠在竖直墙边,C在倾角为θ的长斜面上,滑轮两侧的轻绳分别与水平面和斜面平行。A、B、C的质量分别是m、2m、2m,A、C均不带电,B带正电,滑轮左侧存在着水平向左的匀强电场,整个系统不计一切摩擦,B与滑轮足够远。B所受的电场力大小为6mgsin θ,开始时系统静止。现让C在沿斜面向下的拉力F作用下做加速度大小为a的匀加速直线运动,弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度大小为g。
(1)求弹簧开始的压缩长度x1;
(2)求A刚要离开墙壁时C的速度大小v1及拉力F的大小;
(3)若A刚要离开墙壁时,撤去拉力F,同时电场力大小突然减为2mgsin θ,方向不变,求在之后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epm。
(1)求弹簧开始的压缩长度x1;
(2)求A刚要离开墙壁时C的速度大小v1及拉力F的大小;
(3)若A刚要离开墙壁时,撤去拉力F,同时电场力大小突然减为2mgsin θ,方向不变,求在之后的运动过程中弹簧的最大弹性势能Epm。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/7/14/2246742643228672/2248670565572608/STEM/9229cc0191764ee59e940c7077446fac.png?resizew=329)
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(0.4)
名校
【推荐2】质量分别为m=1.0kg和M=3.0kg的物块静止在水平地面上的A、B两点,半径为R=0.05m的光滑半圆轨道与地面相切于B点,如图甲所示。物块m在如图乙所示的水平力F的作用下从A点由静止开始向右运动,3s末撤去力F,此时刚好运动到B点且与物块M发生弹性碰撞。已知物块m与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,物块可视为质点,重力加速度
,求:
(1)m与M碰撞前瞬间的速度大小:
(2)M通过最高点C时,轨道对其作用力大小:
(3)M落地(不反弹)点与m停止运动时位置的距离。(m不会与M再次碰撞)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/799edf593e3ba2b2372a83d9782be3a2.png)
(1)m与M碰撞前瞬间的速度大小:
(2)M通过最高点C时,轨道对其作用力大小:
(3)M落地(不反弹)点与m停止运动时位置的距离。(m不会与M再次碰撞)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/10/075241de-0431-4912-b21b-3003bf9a4160.png?resizew=364)
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(0.4)
【推荐3】如图所示,半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点A和圆心O的连线与水平方向的夹角
=30°,另一端点B为轨道的最低点,其切线水平。一质量M=2kg、板长L=2.0m的滑板静止在光滑水平地面上,右端紧靠B点,滑板上表面与圆弧轨道B点和左侧固定平台C等高。光滑水平面EF上静止一质量
的物体P,另一质量
物体Q以
的速度向右运动,与P发生弹性正碰,P随后水平抛出,恰好从A点无碰撞进入圆弧轨道,此后沿圆弧轨道滑下,经B点滑上滑板。滑板运动到与平台C接触时立刻被粘住,物体P最终滑上左侧固定平台C。已知物体P与滑板间动摩擦因数μ=0.5,滑板左端到平台C右侧的距离为s。g取
,P、Q可视为质点。求:
(1)物体P经过A点时的速度大小以及对轨道的压力;
(2)物体P刚滑上平台C时的动能
与s的关系的表达式。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c24095e409b025db711f14be783a406c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4b27f1a32f187976b4725415c502fee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3d0ee9a4a9980e58d28d846b8dedab0a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c9c8d180e8d2e820e8e6c53747e5b95d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bf189a86ac788e61722281a7b1ed7b8e.png)
(1)物体P经过A点时的速度大小以及对轨道的压力;
(2)物体P刚滑上平台C时的动能
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