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如图,木板A静止在光滑水平面上,其左端与固定台阶相距x,与滑块B(可视为质点)相连的细线一端固定在O点,水平拉直细线时滑块由静止释放,当B到达最低点时,细线断开,B恰好从A右端上表面水平滑入。A与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力。已知A的质量为2m,B的质量为m,A、B之间动摩擦因数为μ=0.3,细线长为L=0.45m;且A足够长,B不会从A脱离;重力加速度为g=10m/s2

(1)求细线被拉断瞬间B的速度大小v1
(2)A与台阶发生碰撞前瞬间,A、B刚好共速,求x为多少?
(3)在满足(2)条件下,A与台阶碰撞后最终的速度为多少?

(1)3m/s (2) (3)

解析试题分析:(1)滑块B到达最低点的速度为v1
,解得v1=3m/s
(2)A与B共速的速度为v2,则 mv1=3mv2 ,v2=1m/s
A在B上滑动过程中,对物体A由 ,解得x=
(3)A与台阶碰撞后,A将以原速率反弹,而B则以原来速度向左滑动,两者最终速度为v,由动量守恒定律
,解得v=
考点:机械能守恒定律、动量守恒定律及能量守恒定律。

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,三个可视为质点的滑块质量分别为mA=m,mB=2m,mC=3m,放在光滑水平面上,三滑块均在同一直线上.一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,B、C均静止.现滑块A以速度v0=与滑块B发生碰撞(碰撞时间极短)后粘在一起,并压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平面上匀速运动,求:

①被压缩弹簧的最大弹性势能
②滑块C脱离弹簧后A、B、C三者的速度

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求:
 
(1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.
(2)该星球的第一宇宙速度.
(3)从轨道AB上高H处的某点由静止释放小球,要使小球不脱离轨道,H的范围是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为,小球和物体均可视为质点,试求:

(1)小物块碰撞前速度的大小;
(2)恒力F作用时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(19分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球.现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离sOC=L,求:
 
(1)小球通过最高点A时的速度vA.
(2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力.
(3)小球运动到A点或B点时细线断裂,小球滑落到斜面底边时到C点的距离若相等,则l和L应满足什么关系?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如右图所示,一固定的楔形木块,其斜面的倾角为θ=30°,另一边与水平地面垂直,顶端有一个定滑轮,跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接,A的质量为4m,B的质量为m.开始时,将B按在地面上不动,然后放开手,让A沿斜面下滑而B上升,所有摩擦均忽略不计.当A沿斜面下滑距离x后,细线突然断了.求物块B上升的最大高度H.(设B不会与定滑轮相碰)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,高为h的光滑斜面固定在水平地面上。一质量为m的小物块,从斜面顶端A由静止开始下滑。重力加速度为g,不计空气阻力。求:

(1)小物块从斜面顶端A滑到底端B的过程中重力做的功W;
(2)小物块滑到底端B时速度的大小v。

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

某人划船横渡一条河,河水流速处处相同且恒定,船的划行速率恒定。已知此人过河最短时间为 T1;若此人用最短的位移过河,则需时间为T2;已知船的划行速度大于水速。则船的划行速率与水流速率之比为(      )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上匀加速吊起,则物体B的运动轨迹可能是

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