组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 运动和力的关系 > 牛顿运动定律的应用 > 牛顿运动定律的两类基本问题 > 牛顿定律与直线运动-复杂过程
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:291 题号:21546069
如图所示,在倾角的足够长的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的动摩擦因数,槽两端内侧壁AB间的距离,将一质量与槽相等、表面光滑的小物块(可视为质点)放在槽内上端靠侧壁B处,现同时由静止释放物块与槽。已知槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g求:
(1)物块运动后瞬间,物块与槽各自的加速度大小a1a2
(2)物块与槽的侧壁发生第1次碰撞前的瞬间,物块的速度大小v1
(3)若物块与槽的侧壁发生第1次碰撞时,二者瞬间交换速度,求从物块开始运动至与槽的侧壁发生第2次碰撞所需的时间t

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【推荐1】如图所示,A为位于一定高度处的质量为m、带电荷量为的小球,B为位于水平地面上的质量为M、用特殊材料制成的长方形空心盒子,且,盒子与地面间的动摩擦因数,盒内存在着竖直向上的匀强电场,场强大小,盒外没有电场。盒子的上表面开有一系列孔径略大于小球直径的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触。当小球A以1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以的速度向右滑行。已知盒子通过电场对小球施加的作用力与小球通过电场对盒子施加的作用力大小相等,方向相反。设盒子足够长,重力加速度g,小球恰能顺次从各个小孔进、出盒子。试求:
(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(2)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证小球进、出盒子时始终不与盒子接触;
(3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程。

2024-06-02更新 | 229次组卷
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【推荐2】如图所示,用同种材料制成的粗糙程度相同的斜面和长水平面,斜面倾角为θ=37°,斜面长L=20m且固定,当一小物块从斜面顶端以初速度v0=2m/s沿斜面下滑,则经过t0=5s后小物块停在斜面上,不考虑小物块到达斜面底端时因碰撞损失的能量,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2

(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)当小物块以初速度v沿斜面下滑,写出物块从开始运动到最终停下的时间t与初速度v的函数关系式.
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【推荐3】研究物体的运动时,常常用到光电计时器.如图所示,当有不透光的物体通过光电门时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.光滑水平导轨MN上放置两个物块AB,左端挡板处有一弹射装置P,右端N处与水平传送带平滑连接,将两个宽度为d=3.6×10-3m的遮光条分别安装在物块AB上,且高出物块,并使遮光条在通过光电门时挡光.传送带水平部分的长度L=9.0m,沿逆时针方向以恒定速度v=6.0m/s匀速转动。物块B与传送带的动摩擦因数=0.20,物块A的质量(包括遮光条)为mA =2.0kg。开始时在AB之间压缩一轻弹簧,锁定其处于静止状态,现解除锁定,弹开物块AB,迅速移去轻弹簧.两物块第一次通过光电门,物块A通过计时器显示的读数t1=9.0×10-4s,物块B通过计时器显示的读数t2=1.8×10-3s,重力加速度g取10m/s2,试求:
(1)弹簧储存的弹性势能Ep
(2)物块B在传送带上滑行的过程中产生的内能;
(3)若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰,碰撞中没有机械能损失,则弹射装置P必须对A做多少功才能让B碰后从Q端滑出。
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