1 . 某游戏装置如图所示,左侧固定一张长的桌子,水平桌面的边缘A、B上有两个小物块甲、乙,质量分别为,,两物块与桌面之间的动摩擦因数均为;右侧有一根不可伸长的细线,长度为,能够承受的最大拉力,细线上端固定在O点,下端系有一个侧面开口的轻盒(质量不计),初始时刻盒子锁定在C点且细线伸直,OC与竖直方向夹角,O点正下方处有一细长的钉子,用于阻挡细线。某次游戏时,敲击物块甲,使其获得的初速度,一段时间后与物块乙发生碰撞,碰撞时间极短且碰后粘在一起,形成组合体从边缘B飞出,当组合体沿垂直OC方向飞入盒子时,盒子立即解锁,之后组合体与盒子一起运动不再分离。若组合体碰撞盒子前后速度不变,空气阻力不计,物块与轻盒大小可忽略,,。求:
(1)物块甲即将碰到乙时的速度大小;
(2)组合体到达C点时的速度大小;
(3)细线被钉子挡住后的瞬间对盒子的拉力大小T;
(4)若h的大小可调,要求细线被钉子挡住后始终伸直且不断裂,求h的可调范围。
(1)物块甲即将碰到乙时的速度大小;
(2)组合体到达C点时的速度大小;
(3)细线被钉子挡住后的瞬间对盒子的拉力大小T;
(4)若h的大小可调,要求细线被钉子挡住后始终伸直且不断裂,求h的可调范围。
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2 . 如图所示,半径为的光滑四分之一圆弧轨道固定在水平地面上,其右侧与倾角为的轨道平滑连接。若将滑块a置于轨道上的M点,由静止释放后,恰好能运动至圆弧轨道P点;若将滑块a、滑块b分别置于轨道上的M点、N点,同时释放a、b,当a恰好第一次运动至Q点时,b与a相遇并立即发生完全非弹性碰撞(碰擦时间极短)。已知a、b均可视为质点,它们与轨道间的动摩擦因数分别为,,b的质量是a的3倍,重力加速度为,,。求:
(1)M、N两点阀的距离d。
(2)a、b刚落到地面时与P点的水平距离s。
(1)M、N两点阀的距离d。
(2)a、b刚落到地面时与P点的水平距离s。
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23-24高二下·浙江·开学考试
3 . 如图所示,一条连有圆轨道的长轨道水平固定,圆轨道竖直,底端分别与两侧的直轨道相切,半径 R=0.5m。质量mA=2kg的物块A以v0=6m/s的速度滑入圆轨道,滑过最高点Q,再沿圆轨道滑出后,与直轨上P 处静止的质量m=1kg的物块B碰撞,碰后粘合在一起运动。P点左侧轨道光滑,右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列,每段长度都为L=0.6m。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ=0.25,A、B均视为质点,碰撞时间极短。
(1)试求A滑过Q点时的速度大小和对圆轨道的压力;
(2)若碰后A、B粘合体最终停止在第k个粗糙段上,试求k的数值;
(3)试求第n个(1≤n<k)粗糙段对A、B粘合体的冲量大小与n的关系式。
(1)试求A滑过Q点时的速度大小和对圆轨道的压力;
(2)若碰后A、B粘合体最终停止在第k个粗糙段上,试求k的数值;
(3)试求第n个(1≤n<k)粗糙段对A、B粘合体的冲量大小与n的关系式。
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4 . 如图所示,位于水平面的圆盘绕过圆心O的竖直轴做圆周运动,圆盘半径R=0.2m,圆盘边缘有一质量m1=1.0kg的小滑块。圆盘转动角速度由零缓慢增大到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC,与静止在BC段的小滑块m2=3.0kg发生弹性碰撞。已知AB段斜面倾角为53°,BC段光滑,CD段斜面倾角为37°。两滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m。两滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B、C点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,滑块在圆盘边缘处重力势能为零,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)从圆盘开始转动到滑块从圆盘上滑落的过程,圆盘对滑块m1所做功的W;
(2)滑块m2到达C点时的机械能E;
(3)从滑块m2到达C点时起,经0.3s正好通过D点,CD之间的距离L。
(1)从圆盘开始转动到滑块从圆盘上滑落的过程,圆盘对滑块m1所做功的W;
(2)滑块m2到达C点时的机械能E;
(3)从滑块m2到达C点时起,经0.3s正好通过D点,CD之间的距离L。
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5 . 如图所示,倾角θ=30°的光滑固定斜面和足够长的水平面平滑连接,斜面上放有一金属棒,金属棒中通有方向垂直于纸面向外、大小为I的电流,在水平面和斜面整个空间加上方向竖直向下的匀强磁场,金属棒恰好能静止在斜面上。已知金属棒长为L、质量为m,金属棒与水平面间的动摩擦因数,重力加速度为g。
(1)求磁感应强度的大小B。
(2)若使通过金属棒的电流始终为,金属棒从距斜面底端s处的斜面上由静止释放,求金属棒在水平面上运动的距离。
(1)求磁感应强度的大小B。
(2)若使通过金属棒的电流始终为,金属棒从距斜面底端s处的斜面上由静止释放,求金属棒在水平面上运动的距离。
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6 . 如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度,轨道CD足够长且倾角,A、D两点离轨道BC的高度分别为,。现让质量为的小滑块自点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度取,,,求:
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离。
(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔;
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离。
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7 . 如图所示,三个质量均为的小物块,放置在水平地面上,紧靠竖直墙壁,一劲度系数为的轻弹簧将连接,紧靠,开始时弹簧处于原长,均静止。现给施加一水平向左、大小为的恒力,使一起向左运动,当速度为零时,立即撤去恒力,一段时间后A离开墙壁,最终三物块都停止运动。已知与地面间的滑动摩擦力大小均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内。(弹簧的弹性势能可表示为∶为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量,)
(1)求向左移动的最大距离;
(2)分离时的动能;
(3)为保证能离开墙壁,求恒力的最小值;(,前三问结果均保留两位有效数字)
(4)若,请在所给坐标系中,画出向右运动过程中加速度随位移变化的图像,并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的的数值,不要求推导过程。以撤去时的位置为坐标原点,水平向右为正方向。
(1)求向左移动的最大距离;
(2)分离时的动能;
(3)为保证能离开墙壁,求恒力的最小值;(,前三问结果均保留两位有效数字)
(4)若,请在所给坐标系中,画出向右运动过程中加速度随位移变化的图像,并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的的数值,不要求推导过程。以撤去时的位置为坐标原点,水平向右为正方向。
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8 . 如图所示,光滑水平轨道与半径为的光滑竖直半圆轨道在点平滑连接。在过圆心的水平界面的下方分布有水平向右的匀强电场,场强,现有一个质量为、电荷量为的带正电小球在水平轨道上的A点由静止释放,小球运动到C点离开半圆轨道后,经界面上的点进入电场(点恰好在A点的正上方,小球可视为质点,小球运动到C之前所带电荷量保持不变,经过C点后所带电荷量立即变为零。已知A、B两点间的距离为,重力加速度。在上述运动过程中,求:
(1)小球的比荷;
(2)小球在半圆轨道上运动时的最大速率(计算结果用根号表示)。
(1)小球的比荷;
(2)小球在半圆轨道上运动时的最大速率(计算结果用根号表示)。
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9 . 人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实如图,设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为,方向都与水平方向成,重物离开地面后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深。已知重物的质量为,取,求:
(1)重物刚落地时的速度是多大;
(2)重物对地面的平均冲击力是多大。
(1)重物刚落地时的速度是多大;
(2)重物对地面的平均冲击力是多大。
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10 . 如图所示,竖直平面内半径为R=1.6m的光滑半圆形轨道BC与水平轨道AB相连接,AB的长度为x=5.0m。一质量为m=1kg的滑块,在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动,运动到圆形轨道B点时,撤去力F,滑块恰好沿圆轨道通过最高点C,已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.3,求:
(1)恒力F大小;
(2)滑块从A到B运动的时间;(结果可用根号表示)
(3)滑块从C点抛出后到落点的水平位移。
(1)恒力F大小;
(2)滑块从A到B运动的时间;(结果可用根号表示)
(3)滑块从C点抛出后到落点的水平位移。
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