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
.
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(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
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更新时间:2018-03-25 21:10:07
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解答题
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困难
(0.15)
名校
【推荐1】如图所示,在倾角为37°的斜面上放置一质量为m的物块B,物块B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,物块B平衡时,弹簧的压缩量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端再连接一光滑的半径R=0.6x0的半圆轨道,半圆轨道与斜面相切于P点。在斜面顶端有一质量也为m的物块A,与物块B相距4x0,现让A从静止开始沿斜面下滑,A、B相碰后立即一起沿斜面向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又一起向上运动,并恰好回到O点(A、B均可视为质点)。已知斜面OP部分粗糙,且A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.25,其余部分光滑。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。
(1)求物块A、B相碰后瞬间的共同速度大小;
(2)求物块A、B相碰前弹簧具有的弹性势能;
(3)若让物块A以某一初速度从P点沿半圆轨道上滑,恰好能通过最高点后落在斜面上,求A的落点到P点的距离。
(4)若让物块A以某一初速度v自P点沿斜面下滑,与物块B碰后返回到P点还具有向上的速度,则v为多大时物块A恰能通过半圆轨道的最高点?A、B分离瞬间,B物块即被锁定。
(1)求物块A、B相碰后瞬间的共同速度大小;
(2)求物块A、B相碰前弹簧具有的弹性势能;
(3)若让物块A以某一初速度从P点沿半圆轨道上滑,恰好能通过最高点后落在斜面上,求A的落点到P点的距离。
(4)若让物块A以某一初速度v自P点沿斜面下滑,与物块B碰后返回到P点还具有向上的速度,则v为多大时物块A恰能通过半圆轨道的最高点?A、B分离瞬间,B物块即被锁定。
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困难
(0.15)
名校
【推荐2】为了研究滑板运动中的滑道设计,如图所示,将滑道的竖直截面简化为直轨道
与圆弧轨道
,半径
与
垂直,
两点的高度差
,
两点的高度差
段动摩擦因数
段摩擦不计,圆弧半径
,运动过程空气阻力不计,
与水平方向的夹角
.将运动员及滑板简化为一质量
的质点,经过前一滑道的滑行,到达图示的A点时速度恰好水平向右,到达B点时速度恰好与斜面平行进入斜面,经过
后竖直上抛再从E点落回滑道,取
求:
(1)运动员到达B点时的速度大小;
(2)第一次到达D点时滑板对D点的压力;
(3)运动员有几次向上冲出E点的机会。
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(1)运动员到达B点时的速度大小;
(2)第一次到达D点时滑板对D点的压力;
(3)运动员有几次向上冲出E点的机会。
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困难
(0.15)
名校
【推荐3】如图所示,固定斜面倾角θ等于30°,质量为m=2kg的可看作质点的物块从斜面底端以初速度v0=17m/s滑上斜面,同时受到如图所示恒力
的作用,F与斜面间夹角也为θ,物块与斜面之间动摩擦因数
,斜面顶端P点有一大小可忽略不计的光滑弧面将斜面与另一水平面PQ相连接,已知物块在F的作用下,经2s到达P点,到P点同时撤去力F后无能量损失的滑上水平面PQ,求:
(1)物块运动到P点时的速度;
(2)从物块到达P点开始计时,若物块在第4s内的位移是0.25m,物块与PQ间的动摩擦因数是多少?(重力加速度g=10m/s2)
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(1)物块运动到P点时的速度;
(2)从物块到达P点开始计时,若物块在第4s内的位移是0.25m,物块与PQ间的动摩擦因数是多少?(重力加速度g=10m/s2)
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困难
(0.15)
名校
【推荐1】如图所示,长为L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端用活动铰链轴接于水平地面上的O点,初始时小球静止于地面上,边长为L、质量为M的光滑正方体紧挨O点右侧且静止。现在杆中点处施加一大小始终为
(g为重力加速度)、方向始终垂直杆的拉力经过一段时间后撤去F,小球恰好能到达最高点。已知m、g、L,忽略铰链处摩擦以及空气阻力,试分析:
(1)拉力所做的功以及撤去拉力F时小球的速度大小;
(2)若小球运动到最高点后由静止开始向右倾斜,杆与水平面夹角θ=30°时正方体和小球刚好分开,求分开时正方体的速度大小v1以及正方体和小球的质量之比M∶m;
(3)若在正方体的右侧较远处有另一与之大小形状相同的正方体弹性物块,其质量为
,与地面间的动摩擦因数为μ。立方块M与小球分开时的速度仍为第(2)问中的v1,且之后两立方体发生的是左右侧面均正对的弹性碰撞,则从第一次碰后开始计时,质量为M的物块运动的总时间t为多少(碰撞时间极短,忽略不计)。
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(1)拉力所做的功以及撤去拉力F时小球的速度大小;
(2)若小球运动到最高点后由静止开始向右倾斜,杆与水平面夹角θ=30°时正方体和小球刚好分开,求分开时正方体的速度大小v1以及正方体和小球的质量之比M∶m;
(3)若在正方体的右侧较远处有另一与之大小形状相同的正方体弹性物块,其质量为
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐2】如图,足够长的木板B静止放置在绝缘地面上,物块C静止放在B的正中间,物块A静止放在距离B左端
处,竖直挡板P固定在距离木板右端足够远处。A与地面没有摩擦力,B、C之间、B与地面之间动摩擦因数均为
。物块A带正电,电荷量为q,B、C不带电。A、B、C质量分别为
、
、
。现给整个空间施加一个水平向右的匀强电场,之后A、B碰撞后共速但不粘连,且A的电荷量始终保持不变。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若B与挡板P的碰撞皆为弹性碰撞,且B和P碰撞瞬间A与B不弹开。每次碰撞后将挡板P重新固定到足够远处,保证每次与挡板P碰撞前,A、B、C,一起做匀速直线运动,求∶
(1)匀强电场的电场强度为多大?
(2)木板B与挡板第一次碰撞后,A、B之间的最大距离为多少?
(3)最终物块C停留在B上何处?
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(1)匀强电场的电场强度为多大?
(2)木板B与挡板第一次碰撞后,A、B之间的最大距离为多少?
(3)最终物块C停留在B上何处?
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困难
(0.15)
名校
【推荐3】如图所示,长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度逆时针匀速转动,紧靠传送带两端各静止一个质量为mB=mC=1kg的物块B和C,在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定挡板,物块与挡板碰撞后会被原速率弹回,右端有一倾角为37°且足够长的粗糙倾斜轨道de,斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端L1=2m处由静止释放一质量mA=0.6kg的滑块A,一段时间后物块A与B发生弹性碰撞,碰撞时间忽略不计,碰撞后B滑上传送带,A被取走,已知物块B、C与传送带间的动摩擦因数
,与水平面间的动摩擦因数
,物块A与斜面间的动摩擦因数
,物块间的碰撞都是弹性正碰,不计物块大小,g取10m/s2 (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物块B与物块C第一次碰撞前,物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能;
(2)整个过程中,物块C与挡板碰撞的次数;
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/42404667b985a25bdb0ff6d5247382b5.png)
(1)物块B与物块C第一次碰撞前,物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能;
(2)整个过程中,物块C与挡板碰撞的次数;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/10/8/3341518320369664/3357140919083008/STEM/384465372c274855a3a81689483144e2.png?resizew=327)
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