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如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆,半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上,另一质量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为,处,重力加速度,求:

(1)碰撞结束后,小球A和B的速度的大小。
(2)试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。

(1)6m/s  3.5m/s (2)不能

解析试题分析:(1)以v1表示小球A碰后的速度,以v2表示小球B碰后的速度,v1/表示小球A在圆周最高点的速度,则小球脱离轨道后做平抛运动,,,对小球,碰撞过程满足,联立解得:
(2)假设B球能到达C点,则满足,在水平面上的速度满足,解得,由于v2=3.5m/s<vb=3.9m/s,所以B不能到达半圆轨道的最高点。
考点:平抛运动;圆周运动;机械能守恒定律及动量守恒定律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为1.8m,如图所示,若摩擦均不计,从静止开始放手让它们运动(斜面足够长,g取10m/s2).求物体B能沿斜面滑行的最大距离是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径为R=1.0m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点,M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01Kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到N的某一点上,取,求:

(1)该钢珠经过M上端点的速度大小为多少?
(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能多大?
(3)钢珠落到圆弧上时的速度大小是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,半径为R=0.2m的光滑1/4圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平。B端高出水平地面h=0.8m,O点在B点的正下方。将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放,落在水平面上的C点处,(g取10m/s2)求:

(1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及落地点C到O的距离
(2)在B端接一长为L=1.0m的木板MN,滑块从A端释放后正好运动到N端停止,求木板与滑块的动摩擦因数μ;
(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段,滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处,要使落地点P距O点的最远,ΔL应为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,均匀光滑直杆AB长为L,可绕光滑固定转轴O转动,O距B点L/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门,用来测量A端的瞬时速度vA,光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节,有一质最为m的小球套在光滑杆上,重力加速度g取10m/s2

⑴若杆的质量忽略不计,小球固定在杆OA的中点处,由静止释放杆,请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式;
⑵实际情况下杆的质量M不能忽略,拿走小球后重复实验,得到了如图所示的与h关系图线.请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式;
⑶若杆的质量M=3kg,小球m=2kg固定在杆OA的中点处,将杆由水平位置静止释放,请根据计算分析在图丙中画出与h关系图线。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系xOy.已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=x2,探险队员的质量为m.人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.求此人落到坡面时的动能。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某农田自动灌溉的喷射装置的截面图如图所示,它主要由水泵、竖直的细输水管道和喷头组成,喷头的喷嘴(长度可忽略不计)离地面的高度为h。水泵启动后,水从水池通过输水管道压到喷嘴并沿水平方向喷出,在地面上的落点与输水管道中心的水平距离为R,此时喷嘴每秒喷出水的质量为m0 ,整个供水系统的效率恒为η。忽略水池中水泵与地面的高度差,不计水进入水泵时的速度以及空气阻力,重力加速度为g。

(1)求水从喷嘴喷出时的速度v;
(2)求水泵的功率p;
(3)若要浇灌离输水管道中心R1处的蔬菜,求此时喷嘴每秒钟喷出水 
的质量m1和水泵的功率p1

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,竖直平面内的轨道由一半径为4R、圆心角为的圆形的光滑滑槽C1和两个半径为R的半圆形光滑滑槽C2、C3以及一个半径为2R的半圆形光滑圆管C4组成,C4内径远小于R。C1、C2、C3、C4各衔接处平滑连接。现有一个比C4内径略小的、质量为m的小球,从与C4的最高点H等高的P点以一定的初速度向左水平抛出后,恰好沿C1的A端点沿切线从凹面进入轨道。已知重力加速度为g。求:

(1)小球在P点开始平抛的初速度的大小;
(2)小球能否依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道而从I点射出?请说明理由;
(3)小球运动到何处,轨道对小球的弹力最大?最大值是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列说法正确的是(    )

A.曲线运动一定是变速运动
B.物体只有受到一个方向不断改变的力,才可能做曲线运动
C.匀速圆周运动的加速度保持不变
D.两个直线运动的合运动一定是直线运动

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