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如图所示,倾角450高h的固定斜面。右边有一高3h/2的平台,平台顶部左边水平,上面有一质量为M的静止小球B,右边有一半径为h的1/4圆弧。质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度沿斜面上滑,从斜面最高点飞出后恰好沿水平方向滑上平台,与B发生弹性碰撞,碰后B从圆弧上的某点离开圆弧。所有接触面均光滑,A、B均可视为质点,重力加速度为g。

(1)求斜面与平台间的水平距离S和A的初速度v0;

(2)若M=2m,求碰后B的速度;

(3)若B的质量M可以从小到大取不同值,碰后B从圆弧上不同位置脱离圆弧,该位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为α。求cosα的取值范围。

 

(1)h (2) (3)

【解析】

试题分析:(1)设小球A飞上平台的速度为,小球由斜面顶端飞上平台,可看成以速度v1反向平抛运动,由平抛运动规律得:

(4分)

由机械能守恒定律得:

(3分)

(2)设碰后A、B的速度分别为,由动量、能量守恒得

(6分)

(3)由(2)可知,当M<<m时从顶端飞离则 (2分)

当M>>m时,=0,设B球与圆弧面在C处分离,则:

(4分)

(1分)

考点:本题考查平抛运动、机械能守恒定律和动量守恒定律。

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山东省日照市高三5月校际联合检测(二模)物理试卷(解析版) 题型:实验题

如图所示,物块A的质量为、物块B的质量为,开始都静止在光滑水平面上,现用大小均为F=5N的两个力分别作A和B上,使A、B沿一条直线相向运动,物块A上的力作用时间为,物块B上的力作用时问为,先后撤去这两个力后两物块发生对心正碰。如果碰撞后两个物块粘合为一体,求其运动的速度。

 

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山东省东营市高三第二次模拟理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图甲所示,理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L,原线圈匝数n1=600匝,副线圈匝数n2=120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上,要使整个电路和用电器正常工作,则副线圈两端可以接

A.阻值为12Ω的电阻

B.并联两盏“36V 40W”的灯泡

C.工作频率为10Hz的用电设备

D.耐压值为36V的电容器

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年安徽省芜湖市高三5月模拟考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴,一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,M、N之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g,求:

(1)电场强度E的大小和方向;

(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;

(3)小球从A点运动到N点的时间t.

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年安徽省芜湖市高三5月模拟考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

如图所示,图中两条平行虚线间存有匀强磁场,虚线间的距离为2L,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为2L且相互垂直,bc边长为2L,t=0时刻,c点与磁场区域左边界重合.现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿过磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的关系图线可能是(  )

 

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年安徽省皖南八校高三第三次联考理综物理试卷(解析版) 题型:实验题

为了探究平抛运动的规律,某同学设计如图所示的实验装置,两个完全相同的斜槽固定在同一竖直平面内,斜槽2的末端吻接一足够长的水平轨道,让两个完全相同小球同时从斜槽上滚下。

(1)有关该实验下列说法正确的是

A.只能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动

B. 只能验证平抛运动水平方向是匀速直线运动

C. 既能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动,又能验证水平方向是匀速直线运动

D.两小球释放点距斜槽末端的高度差应相等

(2)为使实验成功,给该同学提出两条合理的建议:① ,② 。

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年安徽省皖南八校高三第三次联考理综物理试卷(解析版) 题型:选择题

可见光在水中折射率n随波长λ的变化符合柯西色散公式:,其中A、B、C是正的常量。在水面下的Q点用红色光源1和蓝色光源2照射水面上的P点,则图中的传播路线可能正确的是( )

 

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年安徽省宣城市高考二调物理试卷(解析版) 题型:实验题

(12分)某科技活动小组,为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率(被测电阻丝Rx的阻值约为10Ω)的实验方案,可提供的器材有:

A.电流计G,内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA

B.电流计A1,内阻0.4Ω,量程0~0.6A

C.电流计A2,内阻约为0.1Ω,量程为0~3A

D.螺旋测微器

E.电阻箱R0(0~9999Ω,0.5A)

F.滑动变阻器R1(0~5Ω,2A)

G.滑动变阻器R2(0~500Ω,1A)

H.电池组(4.5V,0.05Ω)

I.一个开关和导线若干

(1)为了很好的完成实验,电流表应选择 _________ ,滑动变阻器应选择 _________ .(A﹣G选项)

(2)图示是用螺旋测微器得的材料电阻丝的直径,其读数为d= _________ mm.

(3)现将电流表G与电阻箱R0串联,将其改装成一个量程为4.5V的电压表,需将电阻箱R0的阻值调为 _________ Ω.请用改装完成的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将方框内的电路图补画完整.

(4)如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适的位置,电流计的示数为I1,电流表的示数为I2,请用已知量和测量量(字母符号)写出计算电阻率的精确表达式ρ= _________ .

 

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年天津市高三第二次模拟考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B,若A球的初速度vA大于B球的初速度vB,则下列说法中正确的是:( )

A. A球比B球先落地

B. 在飞行过程中的任一段时间内,A球的水平位移总是大于B球的水平位移

C. 若两球在飞行中遇到一堵墙,A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度

D. 在空中飞行的任意时刻,A球总在B球的水平正前方,且A球的速率总是大于B球的速率

 

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