练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    （14分）如图所示，在倾角θ＝30º的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点)，它到凹槽左侧壁的距离d＝0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不计机械能损失，碰撞时间极短。取g=10m/s2。求：

    （1）物块A和凹槽B的加速度分别是多大；
    （2）物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小；
    （3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。

    （1）5.0m/s2，0；（2）vA1=0，vB1="1.0" m/s；（3）1.2m

    解析试题分析：（1）设A的加速度为a1，则
    mg sin?=ma1 ，a1=" g" sin?????×sin 30°=5.0m/s2          1分
    设B受到斜面施加的滑动摩擦力f，则
    ==10N，方向沿斜面向上    
    B所受重力沿斜面的分力=2.0×10×sin30°=10N，方向沿斜面向下
    因为，所以B受力平衡，释放后B保持静止，则
    凹槽B的加速度a2=0               1分  
    （2）释放A后，A做匀加速运动，设物块A运动到凹槽B的左内侧壁时的速度为vA0，根据匀变速直线运动规律得
        
    vA0==="1.0m/s"                1分 
    因A、B发生弹性碰撞时间极短，沿斜面方向动量守恒，A和B碰撞前后动能守恒，
    设A与B碰撞后A的速度为vA1，B的速度为vB1，根据题意有
                         1分
                     1分
    解得第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度分别为
    vA1=0，vB1="1.0" m/s                 1分
    （3）A、B第一次碰撞后，B以vB1="1.0" m/s做匀速运动，A做初速度为0的匀加速运动，设经过时间t1，A的速度vA2与B的速度相等，A与B的左侧壁距离达到最大，即
    vA2=，解得t1=0.20s
    设t1时间内A下滑的距离为x1，则

    解得x1=0.10m
    因为x1=d， 说明A恰好运动到B的右侧壁，而且速度相等，所以A与B的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞。               1分
    设A与B第一次碰后到第二次碰时所用时间为t2， A运动的距离为xA1，B运动的距离为xB1，A的速度为vA3，则
    xA1=，xB1=vB1t2，xA1= xB1
    解得t2="0.40s" ，xB1=0.40m，vA3=a1t2="2.0m/s"                1分
    第二次碰撞后，由动量守恒定律和能量守恒定律可解得A、B再次发生速度交换，B以vA3=2.0m/s速度做匀速直线运动，A以vB1=1.0m/s的初速度做匀加速运动。
    用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后续的运动过程中，物块A不会与凹槽B的右侧壁碰撞，并且A与B第二次碰撞后，也再经过t3= 0.40s，A与B发生第三次碰撞。        1分
    设A与B在第二次碰后到第三次碰时B运动的位移为xB2，则
    xB2=vA3t3=2.0×0.40=0.80m；
    设从初始位置到物块A与凹槽B的左内侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小x，则
    x= xB1+ xB2=0.40+0.80=1.2m                 1分
    考点：动量守恒，机械能守恒，匀变速直线运动位移与时间的关系

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    一个质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数。从t=0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用，力F 随时间的变化规律如图9所示。重力加速度， 求：

    （1）0～2s时间内物块运动的加速度的大小和方向；
    （2）时物块运动的瞬时速度的大小和方向；
    （3）0～6s时间内物块运动的位移的大小和方向。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    一个物体做匀变速直线运动，初速度10m/s,方向向东，5s后物体的速度为15m/s,方向向西，试求：
    （1）物体运动的加速度的大小；
    （2）这5s内物体运动的位移的大小及方向；
    （3）这5s内物体运动的路程。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    粗糙的水平面上放置一质量为m =" 1.2" kg的小物块（可视为质点），对它施加F =" 3" N的水平作用力，使物块沿水平面向右匀加速运动．已知物块通过A点时的速度为vA =" 1" m/s，到达B点所用时间t1 =" 2" s，此后再运动x =" 8" m到达C点，到C点的速度为vC =" 5" m/s，

    求：（1）物块在水平面上运动的加速度a
    （2）物块与水平面间的动摩擦因数μ

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×105 N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q＝5×10-8C、质量m＝0.010 kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2 m/s，如图所示，求：  

    （1）物块最终停止时的位置；(g取10 m/s2)
    （2）物块在电场中运动过程的机械能增量。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足的条件．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    火车由静止开始以加速度起动，由甲站出发随后再以加速度运动而停止于乙站。设甲、乙两站间的距离为，则：（1）由甲站到乙站共经历多少时间？（2）全程的平均速率为多少？（3）车速所能达到的最大速率是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速运动，经5 s后做匀速运动，最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （8分）如图所示，倾角θ=37°的光滑斜面固定在地面上，斜面的长度L=3.0m。质量m=0.10kg的滑块（可视为质点）从斜面顶端由静止滑下。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，空气阻力可忽略不计，重力加速度g取10m/s2。求：

    （1）滑块滑到斜面底端时速度的大小；
    （2）滑块滑到斜面底端时重力对物体做功的瞬时功率大小；
    （3）在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小。

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案