如图,一质量m = 1 kg的木块静止的光滑水平地面上。开始时,木块右端与墙相距L = 0.08 m;质量为m = 1 kg的小物块以初速度υ0 = 2 m/s滑上木板左端。木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触。物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.1,木板与墙的碰撞是完全弹性的。取g = 10 m/s2,求
1.从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙碰撞的次数及所用的时间;
2.达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。
1.1.8S
2.0.06 m
解析:(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动。设木块加速度为a,经历时间T后与墙第一次碰撞,碰撞时的速度为υ1,则
μmg = ma ①
L = aT2 ②
υ1 = at ③
联立①②③式解得T = 0.4s υ1 = 0.4 m/s ④
在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间为T。设在物块与木板两者达到共同速度υ 前木块共经历n次碰撞,则有
υ =υ0 – (2nT + △t)a = a△t ⑤
式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度所需要的时间。
⑤式可改写为2υ = υ0– 2nT ⑥
由于木板的速率只能位于0到v0之间,故有0 ≤ υ0 – 2nT ≤ 2υ0 ⑦
求解上式得
1.5 ≤ n ≤2.5
由于n是整数,故 n=2 ⑧
再由①⑤⑧得
△t = 0.2s ⑨
υ = 0.2m/s ⑩
从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为t =4T + △t= 1.8s
(2)物块与木板达到共同速度时,木板右端与墙之间的距离为 s = L – a△t2
联立①12式,并代入数据得s = 0.06m
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科目:高中物理 来源:黑龙江省哈尔滨市三中2011-2012学年高一上学期期末考试物理卷 题型:计算题
.如图,一质量m=5kg的球被一光滑挡板夹在光滑墙上,保持静止。挡板与墙面接触且夹角为,满足
=53
。求:挡板对球的支持力及球对墙面的压力?
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科目:高中物理 来源:2010年福建省福州市八县(市)高二上学期期中联考物理卷 题型:计算题
如图,一质量m=1×10-6kg,带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当小球运动到比A高h=0.2m的B点时速度大小是2v0,但方向水平,且AB两点的连线在水平方向的距离为d =0.1m,g取10m/s2,求:
(1)判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况(不必说理由)
(2)小球的初速度v0
(3)AB两点间的电势差UAB
(4)匀强电场的场强E的大小。
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科目:高中物理 来源:2010年福建省福州市八县(市)高二上学期期中联考物理卷 题型:计算题
如图,一质量m=1×10-6kg,带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当小球运动到比A高h=0.2m的B点时速度大小是2v0,但方向水平,且AB两点的连线在水平方向的距离为d =0.1m,g取10m/s2,求:
(1)判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况(不必说理由)
(2)小球的初速度v0
(3)AB两点间的电势差UAB
(4)匀强电场的场强E的大小。
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