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(18分)如图所示,在水平桌面上放有长木板C,C上右端是固定挡板P,在C上左端和中点处各放有小物块A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计,A、B之间和B、P之间的距离都为L.设木板C和桌面之间无摩擦,A、C和B、C之间的动摩擦因数都为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,A、B、C(连同挡板P)的质量都为,开始时,B和C静止,A以某一初速度向右运动,重力加速度为.求:

(1)A和B发生碰撞前,B受到的摩擦力大小?
(2)A和B能够发生碰撞时,A的初速度应满足的条件?
(3)B和P能够发生碰撞时,A的初速度应满足的条件(已知A、B碰撞无机械能损失.)

(1) (2)   (3)

解析试题分析:(1)对B、C由牛顿第二定律得:
对B由牛顿第二定律得:
(2)对A、B、C系统由动量守恒定律得:
对A、B、C系统由能量守恒定律得:
解得:  
A的初速度应满足的条件是:
(3)对A、B、C系统由动量守恒定律得:
对A、B、C系统由能量守恒定律得:
解得: 
A的初速度应满足的条件是:
考点:本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律、牛顿第二定律。

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)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长,两板间的距离.电源的电动势,内阻未知,.闭合开关S,电路稳定后,一带负电的粒子从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度水平向右射入,并恰好从A板右边缘飞出。已知粒子的电量,质量(不计空气阻力和粒子重力)。求:

(1)两极板间的电势差; (2)电源的内阻.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(16分)一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在O点,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2m.现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球发生碰撞,每次碰后,滑块与小球速度均互换,已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能,水平面与滑块间的动摩擦因数为μ=0.25,若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2.试问:

⑴若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;
⑵若滑块B从h′=5m处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)一辆质量为2t的汽车,其发动机的额定功率是75kw,当它在水平公路上匀速行驶时最大速度可达25m/s,设汽车阻力不变,问:
(1)当汽车以20m/s的速度匀速行驶时,发动机输出功率是多少?
(2)当汽车以额定功率行驶,加速度a=2.25m/s2时,汽车的速度多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2

(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹. 
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.(结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=m,质量M= 3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为(取g=10,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:

(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;
(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

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(15分)如图所示,粗糙平台高出水平地面h=1.25m,质量为m=1kg的物体(视作质点)静止在与平台右端B点相距L=2.5m的A点,物体与平台之间的动摩擦因数为μ=0.4。现对物体施加水平向右的推力F=12N,作用一段时间t0后撤去,物体向右继续滑行并冲出平台,最后落在与B点水平距离为x=1m的地面上的C点,忽略空气的阻力,取g=10m/s2。求:

(1)物体通过B点时的速度;
(2)推力的作用时间t0

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(10分)如图所示,A、B为一对平行板,板长为L,两板距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后,从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场。(不计粒子的重力)求:

(1)若粒子的初速度为0,M、N两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度?
(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?
(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?

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