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【题目】如图所示,固定在水平面上长度为L的木板与竖直放置的半径为R的半圆形光滑轨道BC相切于B点,在木板左端A处静止放置一个质量为m的小物块(可视为质点)。一个质量为=0.2m的子弹以水平速度射向物块,击中物块后恰好能与物块一起运动到C点,最终落在木板上的D(图中未画出)。已知重力加速度为g。求:

(1)子弹击中物块后物块的速度和此过程中系统损失的机械能;

(2)物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力以及物块与木板间的动摩擦因数;

(3)D点与B点的距离及物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值。

【答案】(1)(2)F=7.2mg,方向竖直向下(3)x=2R;2

【解析】(1)由动量守恒定律得,解得

子弹击中物块过程中系统损失的机械能

(2)由于物块恰好能够通过半圆形轨道的最高点C,所以有

解得

物块从B点到C点的过程中,由机械能守恒定律得

设在B点轨道对物块的作用力为F,由牛顿第二定律有

联立解得,方向竖直向下

由牛顿第三定律可知物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力为7.2mg,方向竖直向下

对物块在木板上的运动,由动能定理得解得

(3)设物块落在木板上的位置与B点的距离为x,由平抛运动的规律得,解得,解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】水平地面上有两个物体在同一直线上运动两物体碰撞前后的速度一时间图象如图所示(其中一个物体碰后速度变为0)。下列说法正确的是

A. t = 0时,两物体的距离为1 m

B. t = 2.5 s时,两物体的距离为4.5 m

C. 两物体间的碰撞为完全弹性碰撞

D. 碰撞前,地面对两个物体的摩擦力大小不相等

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】静电喷漆技术具有效率高,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置可简化为如图.AB为两块平行金属板,两板间有方向由B指向A的匀强电场.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出速率相同的负电油漆微粒,油漆微粒最后都落在金属板B上.微粒的重力和所受空气阻力以及带电微粒之间的相互作用力均可忽略.则所有油漆微粒(  )

A. 落在板B上最终形成正方形

B. 到达板B时动能相同

C. 运动到达板B所需时间相同

D. 运动到板B过程电势能减少量相同

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【题目】如图所示是某同学在“探究动能定理”和“验证机械能守恒定律”的实验中分别得到的两条纸带。已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,纸带上各点是打点计时器打出的计时点,纸带上记录的数据的单位均为厘米。

(1)纸带________(选填“甲”或“乙” )是在“验证机械能守恒定律”的实验中得到的。

(2)任选一条纸带,计算在记录计时点5时,物体运动的速度=_____m/s(结果保留3三位有效数字)

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【题目】在“探究功与速度变化的关系”实验中,采用如图甲所示装置,水平正方形桌面距离地面高度为h,将橡皮筋的两端固定在桌子边缘上的两点,将小球置于橡皮筋的中点,向左移动距离s,使橡皮筋产生形变,由静止释放后,小球飞离桌面,测得其平抛的水平射程为L。改变橡皮筋的条数,重复实验。

(1)实验中,小球每次释放的位置应________(填“不同”“相同”或“随意”)。

(2)取橡皮筋对小球做功W为纵坐标,为了在坐标系中描点得到一条直线,如图乙所示,应选为________横坐标(选LL2)。若直线与纵轴的截距为b,斜率为k,可求小球与桌面间的动摩擦因数为________(使用题中所给符号表示)。

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【题目】如图所示,AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图,其顶角θ=76°,今有一细束单色光在横截面内从OA边上的点E沿垂直于OA的方向射入玻璃砖,光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出.已知OE=OAcos 53°=0.6.

试求:

①玻璃砖的折射率n

②光线第一次从OB射出时折射角的正弦值.

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【题目】质量m=2kg的物体原来静止在粗糙水平地面上,现在第1,、3、5、奇数秒内给物体施加方向向北大小为6N的水平推力,在第2、4、6、偶数秒内给物体施加方向仍向北但大小等于2N的水平推力。已知物体与地面间的动摩擦因数为0.1,取g=10m/s2,下列判断正确的有

A. 物体在t=9s末的速度是10m/s

B. 物体在前9s内平均速度是5m/s

C. 推力在前9s内做功为150J

D. 推力在前9s内平均功率为30W

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【题目】如图,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一束由红蓝两种色光混合而成的细光束,从空气中以某一角度θ(0<θ<90°)入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是__________

A.在第一块玻璃板下表面一定有出射光

B.在第二块玻璃板下表面一定没有出射光

C.第二块玻璃板下表而的出射光方向一定与入射光方向平行

D.第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧

E.第一块玻璃板下表面的两条出射光线中蓝光一定在红光的右侧

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【题目】如图所示,一质量为m的物体静置在倾角为θ=30°的光滑斜面底端。现用沿斜面向上的恒力F拉物体,使其做匀加速直线运动,经时间t,力F做功为W,此后撤去恒力F,物体又经时间t回到出发点,若以斜面底端为重力势能零势能面,则下列说法正确的是

A. 恒力F大小为

B. 从开始到回到出发点的整个过程中机械能增加了W

C. 回到出发点时重力的瞬时功率为

D. 物体动能与势能相等的位置在撤去恒力位置的上方

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