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(16分)如图所示,固定在地面上的光滑圆弧轨道AB、EF,他们的圆心角均为90°,半径均为R。一质量为m ,上表面长也为R的小车静止在光滑水平面CD上,小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切。一质量为m的物体(大小不计)从轨道AB的A点由静止下滑,由末端B滑上小车,小车在摩擦力的作用下向右运动。当小车右端与壁DE刚接触时,物体m恰好滑动到小车右端且与小车共速。小车与DE相碰后立即停止运动但不粘连,物体则继续滑上圆弧轨道EF,以后又滑下来冲上小车。求:

(1)物体从A点滑到B点时的速率;
(2)物体与小车之间的滑动摩擦力;
(3)水平面CD的长度;
(4)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端的距离。
(1) ;(2) ;(3) ;(4)

试题分析:(1)从A到B由动能定理          (2分)
得:          (1分)
(2)由动量守恒:          (1分)
根据能量守恒:            (2分)
可得:       (1分)
(3)对物体:         (2分)
(或对小车列式:;得2分)
        (2分)
(4)物体从EF滑下后与车共速的速度为,产生的相对位移为


          (2分)
车撞BC后,物体做匀减速运动的位移为
对物体:
        (2分)
Q点距小车右端的距离         (1分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定在水平面上的斜面与水平面的连接处为一极小的光滑圆弧(物块经过Q点时不损失机械能),斜面与地面是用同种材料制成的。斜面的最高点为P,P距离水平面的高度为h=5m。在P点先后由静止释放两个可视为质点的小物块A和B,A、B的质量均为m=1kg,A与斜面及水平面的动摩擦因数为μ1=0.5,B与斜面及水平面的动摩擦因数为μ2=0.3。A物块从P点由静止释放后沿斜面滑下,停在了水平面上的某处。

求:
(1)A物块停止运动的位置距离斜面的直角顶端O点的距离是多少?
(2)当A物块停止运动后准备再释放B物块时发现它们可能会发生碰撞,为了避免AB碰撞,此时对A另外施加了一个水平向右的外力F,把A物体推到了安全的位置,之后再释放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功,可使AB不相撞?(g取10m/s2,此问结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(8分)中国海军歼-15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞,并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力。消息人士还记录了歼15起飞的大概过程。10时55分,飞机由机库运到飞行甲板上。11时15分,清理跑道,拖车把飞机拉到跑道起点,刹车。11时25分,甲板阻力板打开,舰载机发动机点火,保持转速70%。11时28分许,舰载机刹车松开,加速至最大推力,飞机滑跃离开甲板,顺利升空。现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动,再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动,最后从甲板飞出的速度为360km/h。若飞机的质量为18吨,甲板AB=180m,BC=50m,(飞机长度忽略当做质点,不计一切摩擦和空气阻力,取sin15°=0.3,g="10" m/s2

(1)如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%,则飞机在水平甲板上
运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞?
(2)如果到达B点时飞机刚好到达最大功率,则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

某金属板M受到某种紫外线照射时会不停地发射电子,射出的电子具有不同的方向,其速度大小也不相同。在M旁放置一个金属网N。如果用导线将MN连接起来,M射出的电子落到N上便会沿导线返回M,从而形成电流。现在不把M、N直接相连,而如图所示在M、N之间加一个电压U,发现当U>12.5V时电流表中就没有电流。问:被这种紫外线照射出的电子,最大速度是多少?(已知电子质量me=0.91×10-30kg)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是(     ) 
A.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能
D.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,A和B是置于真空中的两平行金属板,所加电压为U。一带负电的粒子以初速度v0由A板小孔水平射入电场中,粒子刚好能达到金属板B。如果要使粒子刚好达到两板间距离的一半处,可采取的办法有:(  )

A、初速度为v0/2,电压U不变      B、初速度为v0/2,电压为U/2
C、初速度为v0,电压为2U        D、初速度为v0,电压为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:

(1)C、O间的电势差UCO
(2)小球p在O点时的加速度;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,固定斜面AB、CD与竖直光滑圆弧BC相切于B、C点,两斜面的倾角θ=37°,圆弧BC半径R=2m.一质量m=1kg的小滑块(视为质点)从斜面AB上的P点由静止沿斜面下滑,经圆弧BC冲上斜面CD.已知P点与斜面底端B间的距离L1=6m,滑块与两斜面间的动摩擦因数均为μ=0.25,g=10m/s2.求:

(1)小滑块第1次经过圆弧最低点E时对圆弧轨道的压力;
(2)小滑块从静止开始下滑到第n次到达B点的过程中在斜面AB上运动通过的总路程.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A、B(可视为质点),两小球用一根长L的轻杆相连,下面的B球离斜面底端的高度为h,两球从静止开始下滑并从斜面进入光滑平面(不计与地面碰撞时的机械能损失)。求:
 
(1)两球在光滑平面上运动时的速度;
(2)在此过程中杆对A球所做的功;
(3)试用文字表述杆对A做功所处的时间段。

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