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(9分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计。求:

①粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
②小球A冲进轨道时速度v的大小。

 ②

解析试题分析:①粘合后的两球从飞出轨道到落地做平抛运动,由平抛运动知识得,
,所以
②设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1,把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0,由机械能守恒定律知
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,由动量守恒定律知
飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有
综合②③④⑤式得 ⑥
考点:考查了平抛运动,机械能守恒,动量守恒定律的综合应用

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

下列情况中,运动物体机械能一定守恒的是

A.作匀速直线运动的物体 B.作平抛运动的物体
C.物体不受摩擦力的作用 D.物体只受重力的作用

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑水平面上放有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=mC=1.0kg,用一轻弹簧固接A、B两物块,B、C只是靠在一起.现用力压缩弹簧使三物块靠近,此过程外力做功72J,然后释放,求:

(1)释放后物块B对物块C一共做了多少功?
(2)弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0m,B点离地高度H=1.0m,AB两点的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力影响,求:

(1)地面上DC两点间的距离s
(2)轻绳所受的最大拉力大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时, 弹簧的压缩量为x0,如右图所示.一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为M,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.物块向上运动到达的最高点与O点的距离h=x0.求M与m的关系式。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示,有一光滑的半径可变的1/4圆形轨道处于竖直平面内,圆心O点离地高度为H.现调节轨道半径,让一可视为质点的小球a从与O点等高的轨道最高点由静止沿轨道下落,使小球离开轨道后运动的水平位移S最大,求小球脱离轨道最低点时的速度大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一质量为M的滑块静止在光滑的水平面上,其左侧是一光滑的四分之一圆弧,圆弧半径为R=1m,一质量为m的小球以速度V0向右运动冲上滑块,已知M=4m,g取10 m/s2,若小球刚好没跃出圆弧的上端,求:

①小球的初速度V0是多少?  
②滑块获得的最大速度是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点,A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处,但不挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑,小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连,此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连.(整个过程,弹簧没有超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度为g.)

(1)试求弹簧获得的最大弹性势能;
(2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1)(6分)氢原子的能级如图所示。氢原子从n=3能级向n=l能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的截止频率为____Hz;用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为____ eV(普朗克常量h=6.63×10-34J'·s,结果均保留2位有效数字)。

(2)(9分)如图所示,一半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内.a、b是轨道的两端点且高度相同,O为圆心。小球A静止在轨道的最低点,小球B从轨道右端b点的正上方距b点高为2R处由静止自由落下,从b点沿圆弧切线进入轨道后,与小球A相碰。第一次碰撞后B球恰返回到b点,A球上升的最高点为c,Oc连线与竖直方向夹角为60°(两球均可视为质点)。求A、B两球的质量之比mA:mB。(结果可以用根式表示)

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