如图所示,在一个倾角为
的足够长的固定斜面上,由静止释放一个长度为L=5m的木板,木板与斜面之间的动摩擦因数
。当长木板沿斜面向下运动的速度达到
时,在木板的下端轻轻放上一个质量与木板相同的小煤块,小煤块与木板之间的动摩擦因数
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取
,
,
,结果可用根号表示。求:
(1)刚放上小煤块时,长木板的加速度
的大小和煤块的加速度
的大小;
(2)从放上煤块到与板共速经历时间
;
(3)最终小煤块从木板哪一端离开;二者共速到二者分离又经历时间
。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8485466d2127bd681a322f87c58f86.png)
(1)刚放上小煤块时,长木板的加速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e72adb45c60c2f63b46e65ff787302bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e88093a749c0d46e0ee931ecfaff925.png)
(2)从放上煤块到与板共速经历时间
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/87c7eb49a823f757461cd5260757b088.png)
(3)最终小煤块从木板哪一端离开;二者共速到二者分离又经历时间
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5cd84a8f95166367063218ee03ffd5a7.png)
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更新时间:2023-11-21 22:35:42
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解答题
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困难
(0.15)
名校
【推荐1】如图所示,固定斜面倾角为
,其上表面粗糙,顶端固定一垂直于斜面的挡板,底端左侧由多段水平轨道组成(图中没有全部画出),按粗糙段、光滑段交替排列,每段距离均为
,水平轨道的右端与斜面底端平滑连接。一小物体在底端以初速度
沿斜面向上运动,经
小物体与挡板发生碰撞,反弹速率为碰撞前速率的
,已知小物体与所有粗糙面之间的动摩擦因数为
,已知
,
,重力加速度取
。求:
(1)斜面长度;
(2)小物体回到斜面底端的速度大小;
(3)小物块最终停止的位置。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5fda5655ef480683a2d3b74f0b523439.png)
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(1)斜面长度;
(2)小物体回到斜面底端的速度大小;
(3)小物块最终停止的位置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/30/2647374459076608/2649288693276672/STEM/b02c94a0-5298-4fdc-b23a-9bcb65040f85.png?resizew=403)
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解答题
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困难
(0.15)
名校
【推荐2】如图所示,质量为mc=2mb的物块c静止在倾角均为α=30°的等腰斜面上E点,质量为ma的物块a和质量为mb的物块b通过一根不可伸长的匀质轻绳相连,细绳绕过斜面顶端的小滑轮并处于松弛状态,按住物块a使其静止在D点,让物块b从斜面顶端C由静止下滑,刚下滑到E点时释放物块a,细绳正好伸直且瞬间张紧绷断,之后b与c立即发生完全弹性碰撞,碰后a、b都经过t=1 s同时到达斜面底端.已知A、D两点和C、E两点的距离均为l1=0.9m,E、B两点的距离为l2=0.4m.斜面上除EB段外其余都是光滑的,物块b、c与EB段间的动摩擦因数均为μ=
,空气阻力不计,滑轮处摩擦不计,细绳张紧时与斜面平行,取g=10 m/s2.求:
(1)物块b由C点下滑到E点所用时间.
(2)物块a能到达离A点的最大高度.
(3)a、b物块的质量之比
.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/827ccf0c04aa941ba20d5f4c6068b46b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/22/bdc1f5df-eb79-48fa-a253-10797a08c070.png?resizew=315)
(1)物块b由C点下滑到E点所用时间.
(2)物块a能到达离A点的最大高度.
(3)a、b物块的质量之比
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3dbb176d9f2bfdd23580be11c2f424c6.png)
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困难
(0.15)
名校
【推荐3】如图所示,足够长的倾角为θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端固定有垂直于斜面的挡板P。质量为M=1kg的“L”形木板A被锁定在斜面上,木板下端距挡板P的距离为x0=40cm。质量为m=1kg的小物块B(可视为质点)被锁定在木板上端,A与B间的动摩擦因数
。某时刻同时解除A和B的锁定,经时间t=0.6s,A与B发生第一次碰撞,在A与P发生第二次碰撞后瞬间立即对B施加沿A向上的恒力F=20N。当B速度最小时再一次锁定A。已知A与P、A与B的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)A与P发生第一次碰撞前瞬间B的速度大小;
(2)从开始运动到A与B发生第一次碰撞的时间内,系统损失的机械能;
(3)A与P第二次碰撞时,B离挡板的距离;
(4)B从开始运动到离开A所用的时间。
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(1)A与P发生第一次碰撞前瞬间B的速度大小;
(2)从开始运动到A与B发生第一次碰撞的时间内,系统损失的机械能;
(3)A与P第二次碰撞时,B离挡板的距离;
(4)B从开始运动到离开A所用的时间。
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解答题
|
困难
(0.15)
【推荐1】如图所示,表面光滑的水平面中间存在水平光滑凹槽
。质量为
、长度
的木板
放置在凹槽内,其上表面恰好与水平面平齐。开始时木板
静置在凹槽左端
处,其右端与凹槽右端
距离为
。水平面左侧有质量分别为
与
的物块
、
。二者之间锁定一压缩轻弹簧,其弹性势能为
。弹簧解除锁定后,将
、
两物块弹开,物块
滑上木板
,当
刚滑到
右端时,
恰好第一次碰到
点。已知物块与木板间的动摩擦因数
,重力加速度
取
,求:
(1)物块
刚滑上木板
时的速度大小
;
(2)初始时木板
右端距
点的距离
;
(3)若
的质量减为
,则在
第
次碰撞
点时,木块
恰好滑到
右端,且此时
。已知
不与
碰撞,与
的碰撞为弹性碰撞,求
与
的关系。
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(1)物块
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(2)初始时木板
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(3)若
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0a532e15e232cb4b99a8d4d07c89575.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/19/f6e01ab1-268b-4465-8f86-0a7640c26be5.png?resizew=410)
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困难
(0.15)
名校
【推荐2】如图所示,地面固定一个圆心为 O,竖直放置的光滑半圆轨道 ABC,B 为半圆轨道中点,半径
,
.木板 DE 质量为 m,长度
,E 与 A 距离
,木板与地面间的动摩擦因数 为
,木板与 A 碰撞后立即原速率返回,并由地面控制装置(图中末画出)保证 E 与 A 只能碰撞一次. E 与 A 等高,以使 E 与 A 重合时板上的物体可以滑入半圆轨道,当 E 与 A 一旦分离,板上物块将落地而无 法进入半圆轨道.一个可看作质点的物体质量为 2m,物体与木板间动摩擦因数为
,物体在合适的位 置以合适的初速度
开始向右运动,重力加速度
,结果可保留根号.求:
(1)要使物体沿轨道刚能到达 B 点,物体在 A 处的速度 vA 的大小;
(2)要使物体能到达 C 点而不脱离轨道,物体初速度
的取值范围.
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c15ae4566b0a09bdbb5c630c86be5d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d5285e6cdb9b1f632893c249eb04c887.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3a4cf6696d56f0c9e053ff9ae44df4fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/feb979056b1817d3bc4f7904ee26dc98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/366cfbd035b71fb597c8ec1605d4960a.png)
(1)要使物体沿轨道刚能到达 B 点,物体在 A 处的速度 vA 的大小;
(2)要使物体能到达 C 点而不脱离轨道,物体初速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/feb979056b1817d3bc4f7904ee26dc98.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/efd191d1-e5ca-4990-9a3e-aa06b98a127e.png?resizew=434)
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困难
(0.15)
【推荐3】一个送货装置如图所示,质量为m=1kg的货物(可视为质点)被无初速度地放在倾斜传送带的最上端A处,被保持v=10m/s匀速运动的传送带向下传送,到达传送带下端B时滑上平板车,随后在平板车上向左运动,经过一段时间后与平板车速度相同,且到达平板车的最左端,此时刚好与水平面上P点的弹性装置发生碰撞(弹性装置形变量很小),货物由于惯性被水平抛出,平板车则被原速弹回.已知传送带AB之间的距离L为16m,传送带与水平面的夹角θ=37°,货物与传送带间的摩擦因数
=0.5,货物与平板车的摩擦因数
=0.3,平板车与地面的摩擦因数
=0.1,平板车的质量也为m=1kg,重力加速度g=10m/s2货物从传送带滑上;平板车时无动能损失,忽略空气阻力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(2)平板车的长度l;
(3)如果平板车刚好能接到下一个货物,则每隔多长时间在传送带顶端释放一个货物.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b915ea3069054b7389cee9827dd613c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c55ec3fc6a2a218803229a6fe3ab2679.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/08e9007e644996a8873fdfa7228560cf.png)
(2)平板车的长度l;
(3)如果平板车刚好能接到下一个货物,则每隔多长时间在传送带顶端释放一个货物.
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