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(10分)如图所示,一个厚度不计的圆环A,紧套在长度为L的圆柱体B的上端,A、B两者的质量均为m.A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,其大小为kmg(k>1).A,B一起由离地H高处由静止开始落下,触地后能竖直向上弹起,触地时间极短,且无动能损失.A环运动过程中未落地.

(l)B与地第一次碰撞后,B上升的最大高度是多少?
(2)B与地第一次碰撞后,当A与B刚相对静止时,B下端离地面的高度是多少?
(3)要使A、B不分离,L至少应为多少?

(1) (2) (3) 

解析试题分析:(1)落地瞬间
     

对B来说碰撞后以速度v向上作匀减速运动,其加速度aB由  
得          
上升的最大高度为H1==…… (3分)
(2)对A来说碰撞后的加速度aB

    方向竖直向上。
当A、B速度相等时,两者相对静止。设经时间t后,两者速度相等,有


所以B与地第一次碰撞后,当A与B刚相对静止时,B下端离地面的高度为
=…… (4分)
(3)由于B与地面碰撞过程无动能损失,如果L足够长,最后A与B都静止。由能的转化与守恒,可得的最小值Lmin。即
      Lmin=…… (3分)
考点:牛顿第二定律,匀变速直线运动基本公式,能量守恒定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,传送带的水平部分ab="2" m,斜面部分bc="4" m,bc与水平面的夹角α=37°.一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v="2" m/s。若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不会脱离传送带.求物体A从a点被传送到c点所用的时间.(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g="10" m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图,将质量m=1kg的圆环套在固定的倾斜直杆上,杆的倾角为37°,环的直径略大于杆的截面直径.对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角为37°的拉力F=10N,使圆环由静止开始沿杆加速度向上运动,已知环与杆间动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2)求:

(1)F作用2s时圆环的速度是多大?
(2)2s后撤去力F,求圆环继续沿杆上滑的最大距离是多少?

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我国已于2012年11月完成舰载机阻拦着舰(见图)试验!与岸基飞机着陆时可减速平飞不同,舰载机着舰时,一旦飞机尾钩未能挂住阻拦索,则必须快速拉升逃逸.   
假设航母静止,“歼–15”着舰速度为30 m/s,钩住阻拦索后能匀减速滑行45 m停下,若没有钩住阻拦索,必须加速到50 m/s才能安全飞离航母,航母甲板上用于战机加速的长度仅有200m.   

(1)求“歼–15”在钩住阻拦索后的减速过程中的加速度大小及滑行时间.
(2)若没有钩住阻拦索,战机要安全飞离航母,则“歼–15”在甲板上做匀加速运动的加速度至少多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量为2kg的物体在水平地面上受到斜向上的拉力F作用,物体由静止开始做匀加速直线运动,第6秒末的速度是1.8m/s,已知拉力F的方向与水平成37o角,如图,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2, g=10m/s2,cos37o=0.8,sin37o=0.6,求:①拉力F的大小?②若在第6秒末撤去力F,物体再滑行多长时间停下来?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)一质量为1kg的物块置于水平地面上。现用一个水平恒力F 拉物块,一段时间后撤去恒力F,已知从物体开始运动到停止,经历的时间为4s,运动的位移为m,物体与地面间的动摩擦因数为。(g=10m/s2

(1)求恒力F的大小
(2)若力F的大小可调节,其与竖直方向的夹角为也可以调节,如图所示,其他条件不变,若在力F作用下物体匀速运动,求力F的最小值及此时的大小

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

观光旅游、科学考察经常利用热气球,保证热气球的安全就十分重要。科研人员进行科学考察时,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为800kg,在空中停留一段时间后,·由于某种故障,气球受到的空气浮力减小,科研人员发现气球在竖直下降,此时下降速度为2m/s,且做匀加速运动,经过4s下降了16m后,立即抛掉一些压舱物,气球匀速下降。不考虑气球由于运动而受到的空气阻力。重加加速度g=1Om/s2。求:
(1)抛掉的压舱物的质量m是多大?
(2)抛掉一些压舱物后,气球经过5s下降的高度是多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图甲所示,一辆货车车厢内紧靠前挡板处有一物体A,其质量,与车厢间的动摩擦因数=0.83。物体A与货车一起以速度v=10m/s,在倾角=37°的足够长斜坡上匀速向上行驶。从某时刻货车开始加速运动,v-t图像如图乙所示,物体A与车厢后挡板接触前,已与货车速度相同,此时货车已经做匀速直线运动(空气阻力不计,g取10m/s2,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。在这个相对滑动过程中,求:

(1)物体A的加速度;
(2)物体A的相对滑动时间;
(3)摩擦力对物体A所做的功。

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(1)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
(2)运动员展开伞后,所受到的阻力为多少?
(3)运动员在空中的最短时间是多少?

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