如图所示,物块A和木板B置于水平地面上,固定光滑弧形轨道末端与B的上表面所在平面相切,竖直挡板P固定在地面上。作用在A上的水平外力,使A与B以相同速度向右做匀速直线运动。当B的左端经过轨道末端时,从弧形轨道某处无初速度下滑的滑块C恰好到达最低点,并以水平速度v滑上B的上表面,同时撤掉外力,此时B右端与P板的距离为s。已知,,,,A与地面间无摩擦,B与地面间动摩擦因数,C与B间动摩擦因数,B足够长,使得C不会从B上滑下。B与P、A的碰撞均为弹性碰撞,不计碰撞时间,取重力加速度大小。
(1)求C下滑的高度H;
(2)与P碰撞前,若B与C能达到共速,且A、B未发生碰撞,求s的范围;
(3)若,求B与P碰撞前,摩擦力对C做的功W;
(4)若,自C滑上B开始至A、B、C三个物体都达到平衡状态,求这三个物体总动量的变化量的大小。
(1)求C下滑的高度H;
(2)与P碰撞前,若B与C能达到共速,且A、B未发生碰撞,求s的范围;
(3)若,求B与P碰撞前,摩擦力对C做的功W;
(4)若,自C滑上B开始至A、B、C三个物体都达到平衡状态,求这三个物体总动量的变化量的大小。
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更新时间:2023-06-19 15:24:02
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【推荐1】在山区或沟谷深壑地区,往往会因为长时间的暴雨引发山体滑坡,并携带有大量石块滑落.某地有两个坡度相同的山坡刚好在底端互相对接.在暴雨中有石块从一侧山坡滑落后冲上另一侧山坡,现假设两山坡与水平面间的夹角均为θ=37°,石块在下滑过程中与坡面间的动摩擦因数均为μ=0.25,石块在左侧山坡A处由静止开始下滑时,离水平地面的高度h1=4.8 m,然后冲上右侧山坡,其简化图如图17所示.已知石块经过最低的P点前后的速度大小不变,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求石块滑到最低点P时的速度大小v;
(2)求石块冲上右侧山坡最高点B时离水平面的高度h2;
(3)当石块在A点以多大的初速度v0下滑,刚好能到达右侧山坡与A等高处?
(1)求石块滑到最低点P时的速度大小v;
(2)求石块冲上右侧山坡最高点B时离水平面的高度h2;
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【推荐2】如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静置于水平面.用恒力F拉木板B,使它做初速度为零的匀加速直线运动.已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg,A、B之间的动摩擦因数μ1= 0.05,B与水平面之间的动摩擦因数μ2= 0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)物体A与木板B刚相对滑动时,拉力F1的大小?
(2)若拉力F2=5 N,在拉力作用下木板B移动2 m时,木板B的动能?
(3)若拉力F由电动机通过细线牵引来提供,t0 = 0时,使木板B做初速度为零,加速度aB = 1.0 m/s2的匀加速直线运动.当t1 = 1.0 s时,将电动机的输出功率立即调整为= 5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t2 = 3.8 s时物体A的速度为1.2 m/s.则在t1 = 1.0 s到t2 = 3.8 s这段时间内木板B的位移为多少?
(1)物体A与木板B刚相对滑动时,拉力F1的大小?
(2)若拉力F2=5 N,在拉力作用下木板B移动2 m时,木板B的动能?
(3)若拉力F由电动机通过细线牵引来提供,t0 = 0时,使木板B做初速度为零,加速度aB = 1.0 m/s2的匀加速直线运动.当t1 = 1.0 s时,将电动机的输出功率立即调整为= 5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t2 = 3.8 s时物体A的速度为1.2 m/s.则在t1 = 1.0 s到t2 = 3.8 s这段时间内木板B的位移为多少?
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【推荐3】某校科技小组在创新大赛中设计如图所示的轨道装置,已知倾角的斜轨道长为,在轨道中点B点连接一光滑的双层圆轨道,切点B和稍错位,轨道半径,D点连接水平轨道,长为,E点离地面高度为.质量的滑块以一定初速度从A点出发,经过圆轨道从E点平抛飞出,落入放置在水平地面上高为的小桶内,小桶直径为。滑块可看做质点,圆轨道间距可忽略,滑块与斜轨道、水平轨道的动摩擦因数均为,不计空气阻力和滑块在D点的能量损失。(已知,,)
(1)若滑块初速度为零,求到达B点时的速度大小;
(2)若滑块的初速度,求到达圆轨道最高点C处时对轨道的压力;
(3)要使滑块落入小桶内,求小桶左侧离F点的水平距离x与滑块初速度的关系。
(1)若滑块初速度为零,求到达B点时的速度大小;
(2)若滑块的初速度,求到达圆轨道最高点C处时对轨道的压力;
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名校
【推荐1】如图所示,质量M=1kg的平板小车右端放有质量m=2kg的物块(可视为质点),物块与车之间的动摩擦因数μ=0.5.开始时二者一起以的速度向左端的光滑水平面上运动,并使车与墙发生正碰,设碰撞时间极短,且碰后车的速率与碰前的相同,车身足够长,使物块不能与墙相碰(g=10m/s2)求:
(1)物块相对于小车的总路程s是多少?
(2)小车与墙第一次相碰后小车所走的总路程sM为多少?
(1)物块相对于小车的总路程s是多少?
(2)小车与墙第一次相碰后小车所走的总路程sM为多少?
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【推荐2】冬季来临,极端天气引发多起追尾碰撞事故,交警提示冰雪天气开车出行注意保持安全车速、车距,出行之前安装好防滑链,规定在雨雪天气能见度低于50m时,最高速度为20m/s。雨雪天气里安装防滑链的甲车在一段平直公路上匀速行驶,因雾气造成能见度较低,甲车发现前方处路面上放置三角警示牌,如图(a)所示,甲车立即采取紧急刹车措施,但还是与距离三角警示牌处、停在路上的一辆没有装防滑链的抛锚乙车发生了追尾碰撞事故,两车正碰时间极短,车轮均没有滚动,甲车的质量等于乙车质量。如图(b)为该次事故两车碰撞前后的一段图像。
(1)试判断甲车是否违反雨雪天气的限速规定?
(2)求被碰后2s时乙车向前滑行的距离。
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【推荐3】交通法规明文规定超载车辆严禁上路。为了定量研究货车超载造成的危害,某同学将超载货车的刹车过程抽象成了图示模型,并通过实验加以模拟。货车相当于一个质量M=2kg的木板,车头相当于固定在板右侧的竖直挡板,货物相当于一个质量m=3kg、尺寸可不计且初始时刻位于木板最左侧的木块。刹车前,木板(货车)和木块(货物)以共同的速度向右做匀速运动;由于前方突发状况,货车开始刹车且仅在摩擦力作用下减速。已知木板与木块之间的动摩擦因数,木板与地面之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。(结果可用分式表示)
(1)求刹车后瞬间木块和木板的加速度大小;
(2)如果货物与车头发生碰撞,将对驾驶室造成极大的冲击力,可能危及驾驶员的生命安全。试求在木块不固定的情况下,为了使木块与挡板不发生碰撞,木板长度的最小值;
(3)除了碰撞对驾驶员造成的伤害外,超载还会增大货车总的刹车距离,危及其他车辆的安全。假设在木块与挡板发生时间极短的碰撞前瞬间,木板的速度刚好减为零,且木块与挡板碰后粘合在一起,并最终停下来。求从开始刹车到木板最后停下来总的刹车距离。
(1)求刹车后瞬间木块和木板的加速度大小;
(2)如果货物与车头发生碰撞,将对驾驶室造成极大的冲击力,可能危及驾驶员的生命安全。试求在木块不固定的情况下,为了使木块与挡板不发生碰撞,木板长度的最小值;
(3)除了碰撞对驾驶员造成的伤害外,超载还会增大货车总的刹车距离,危及其他车辆的安全。假设在木块与挡板发生时间极短的碰撞前瞬间,木板的速度刚好减为零,且木块与挡板碰后粘合在一起,并最终停下来。求从开始刹车到木板最后停下来总的刹车距离。
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【推荐1】如图所示,光滑的水平面AB(足够长)与半径为R=0.8m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切,D点为半圆轨道最高点.A点的右侧等高地放置着一个长为L=20m、逆时针转动速度为v0=10m/s的传送带.用轻质细线连接甲、乙两物体,中间夹一轻质弹簧,弹簧与甲乙两物体不栓接.甲的质量为m1=3kg,乙的质量为m2=1kg,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定乙物体,烧断细线,甲离开弹簧后进入半圆轨道并可以通过D点,且过D点时对轨道的压力恰好等于甲的重力.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g取10m/s2,甲、乙两物体可看作质点.
(1)求甲物体离开弹簧时的速度.
(2)若甲固定,乙不固定,细线烧断后乙可以离开弹簧后滑上传送带,求乙在传送带上滑行的最远距离.
(3)甲乙均不固定,烧断细线以后,求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞时甲乙的速度;若不会碰撞,说明原因.
(1)求甲物体离开弹簧时的速度.
(2)若甲固定,乙不固定,细线烧断后乙可以离开弹簧后滑上传送带,求乙在传送带上滑行的最远距离.
(3)甲乙均不固定,烧断细线以后,求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞时甲乙的速度;若不会碰撞,说明原因.
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,质量为M=4kg的大滑块静置在光滑水平面上,左半边为光滑圆轨道,圆轨道底端和水平面相切。一质量为m=1kg的小物块,从左侧足够高的光滑轨道上由静止滑下,冲上大滑块后,能从大滑块顶端滑出,滑出时大滑块的速度为1m/s,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块开始下滑时离水平面的高度h;
(2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度h1;
(3)小物块回到水平面的速度及再次滑上大滑块后能到达的最大高度h2。
(1)小物块开始下滑时离水平面的高度h;
(2)小物块滑出大滑块后能达到的最大高度h1;
(3)小物块回到水平面的速度及再次滑上大滑块后能到达的最大高度h2。
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】图甲冰壶比赛的场地,示意图如图乙所示。某次比赛,蓝队冰壶Q停在距离圆垒圆心O左侧处,红队运动员手推冰壶P至投掷线处释放,此时,冰壶P的速度为,方向水平向右,队友可以通过毛刷擦拭冰壶P前方冰面减少动摩擦因数,P向前运动与冰壶Q相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间Q获得的速度是P碰前瞬间速度的,圆垒半径为,圆心O与投掷线的距离为。运动中,P、Q与O始终处于同一直线上。两冰壶材料规格均相同且可视为质点。毛刷擦拭冰面前后,冰壶与冰面间的动摩擦因数分别为和,重力加速度。
(1)冰壶P在碰撞前后瞬间的速度大小之比是多少?
(2)两冰壶均停止后,冰壶在圆垒内且到O点距离较小的一方获胜。红队运动员在P碰上Q前,用毛刷擦拭冰面的长度应满足什么条件才可赢得比赛?(P碰上Q后,假设运动员不再擦拭冰面)
(1)冰壶P在碰撞前后瞬间的速度大小之比是多少?
(2)两冰壶均停止后,冰壶在圆垒内且到O点距离较小的一方获胜。红队运动员在P碰上Q前,用毛刷擦拭冰面的长度应满足什么条件才可赢得比赛?(P碰上Q后,假设运动员不再擦拭冰面)
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