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如图所示,一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的
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4
光滑圆槽顶端由静止滑下.在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下,木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少?
圆槽固定时,木块下滑过程中只有重力做功,
由动能定理得:mgR=
1
2
mv
21
-0…①
解得:木块滑出槽口时的速度:v1=
2gR
…②
圆槽可动时,当木块开始下滑到脱离槽口的过程中,
对木块和槽所组成的系统,水平方向不受外力,
水平方向动量守恒,设木块滑出槽口时的速度为v2,槽的速度为u,
在水平方向上,由动量守恒定律可得:mv2-Mu=0…③
木块下滑时,只有重力做功,系统机械能守恒,
由机械能守恒定律得:mgR=
1
2
mv
22
+
1
2
Mu2…④
由③④解得,木块滑出槽口的速度:v2=
2MgR
m+M
…⑤
两种情况下滑出槽口的速度之比:
v1
v2
=
2gR
2MgR/(m+M)
=
m+M
M

答:两种情况下,木块从槽口滑出时的速度大小之比为
m+M
M
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

放在光滑水平面上的AB两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,用两手分别控制小车处于静止状态,下面说法中正确的是(  )
A.两手同时放开,两车的总动量为0?
B.先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右?
C.先放开左手,后放开右手,两车的总动量向右?
D.两手同时放开,两车的总动量守恒,两手放开有先后,两车的总动量不守恒?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速v0水平射入木块,且陷入木块的最大深度为d.设冲击过程中木块的运动位移为s,子弹所受阻力恒定.试证明:s<d.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两个小球A、B,它们的质量分别为m1、m2,均带正电荷,电荷量分别为q1、q2,A、B两个小球由静止释放,重力加速度为g,则小球A和B组成的系统动量守恒应满足的关系式为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,车厢A以速度V0=6.0m/s沿平直轨道匀速前进,在车厢内水平桌面上有一个小物块C随车厢A一起运动,已知水平桌面的高度h=0.80m,小物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.20.在车厢A的正前方轨道上放着车厢B,且A的总质量(不包括小物块)与车厢B的质量相等,两车厢碰撞挂接后连在一起,假设此后它们始终以共同的速度匀速前进(取g=10m/s2
(1)两车厢挂接后的共同速度v=?
(2)两车厢挂接后,小物块C开始沿桌面向前滑动,最后落在车厢A的地板上,总共经历的时间t=1.0s,求小物块在水平桌面上滑行的距离s=?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

沿着一条光滑的水平导轨放一个条形磁铁,质量为M,它的正前方隔一定距离的导轨上再放质量为m的铝块.给铝块某一初速度v使它向磁铁运动,下述说法中正确的是(导轨很长,只考虑在导轨上的情况)(  )
A.磁铁将与铝块同方向运动
B.铝块的速度减到
mv
m+M
为止
C.铝块和磁铁最后总动能为
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2
mv2
D.铝块的动能减为零

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在竖直平面内固定着半径为R的半圆形轨道,小球B静止在轨道的最低点,小球A从轨道右端正上方3.5R处由静止自由落下,沿圆弧切线进入轨道后,与小球B发生弹性碰撞.碰撞后B球上升的最高点C,圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°.若两球均可视为质点,不计一切摩擦,求A、B两球的质量之比mA:mB

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B,已知A的质量是500g,B的质量是300g,有一质量为80g的小铜块C(可视为质点)以25m/s的水平初速度开始在A的表面滑动.铜块最后停在B上,B与C一起以2.5m/s的速度共同前进.求:
①木块A最后的速度vA′;
②小铜块C离开A时,小铜块C的速度vC′.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一枚手榴弹开始时在空中竖直向下落,到某位置时爆炸成a、b两块同时落地,其中a落地时飞行的水平距离OA大于b落地时飞行的水平距离OB,下列说法正确的是(  )
A.爆炸瞬间a、b两块的速度大小相等
B.爆炸瞬间a、b两块的速度变化量大小相等
C.a、b两块落地时的速度大小相等
D.爆炸瞬间a、b两块的动量变化大小相等

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