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如图6所示,AB与CD为两个斜面,其上部足够长,下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切(OE为整个轨道的对称轴).圆弧的圆心角为120°,半径R="2.0" m,一个物体在离弧底E高度h="3.0" m处,以速率v0="4.0" m/s沿斜面运动.若物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.02,则该物体在AB与CD斜面上(除圆弧部分)一共能够走的路程为___________.

图6
280 m  (8分)
因为mgsin60°>μmgcos60°,所以物体不可能在斜面部分静止.物体沿斜面运动时,滑动摩擦力总对其做负功,使其机械能不断减少,物体沿斜面来回上升的高度越来越小,最终只能在光滑圆弧BEC部分来回运动(在B、C处时速度为0).整个过程中滑动摩擦力大小恒定Fμ=μmgcos60°,所以摩擦力的功Wf=-Fμ·s路程,根据功能关系,其大小决定于物体机械能的变化,即Fμ·s路程=(mv02+mgh)-mg·(1-cos60°)
其中Fμ=μmgcos60°,重力势能参考平面为过E的水平面.
解得s路程="280" m.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

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A.两木块速度大小与质量成反比                 B.两木块加速度大小相等
C.两木块所受冲量的大小相等                   D.两木块具有完全相同的动量

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在“验证动量守恒定律”的实验中,使用半径相同均为1 cm的两个小球A和B,它们的质量之比mA∶mB=3∶8,实验结果如图所示,O点为斜槽末端所装重垂线的竖直投影点,M、P、N为小球在白纸上的落点位置,且O、M、P、N在同一直线上.试用图示刻度尺上读出的数据和题设条件验证两小球碰撞前后的动量是否守恒.

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如图所示,将质量为2m的长木板静止放在光滑的水平面上,一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速v0由木板左端恰滑至木板的右端与木板相对静止。铅块运动中所受摩擦力始终不变,现将木板分成长度和质量匀相等的两段后紧挨着仍放在水平面上,让小铅块仍以相同的初速由左端开始滑动,则小铅块将(   )
A.仍滑到右端与木板保持相对静止
B.在滑到右端前就与木板保持相对静止
C.滑过右端后飞离木板
D.以上答案均有可能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,用大小为F、方向与水平面成θ角且斜向下的恒力作用在该木块上,经过时间t,力F的瞬时功率为(   )
A.B.
C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图4所示,质量为M的物体P静止在光滑的水平面上,有另一质量为m(M>m)的物体Q以速度v0正对P滑行,则它们碰后(水平面足够大)(   )

图4
A.Q物体一定被弹回,因为M>mB.Q物体可能继续向前
C.Q物体的速度可能为零D.若相碰后两物体分离,则过一段时间可能再相碰

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

做“验证动量守恒定律”实验时,造成误差的主要因素为(   )
A.碰撞前后两球的速度方向不是水平的
B.通过复写纸描得的各落点,不是理想的点,有一定的大小,从而带来作图上的误差
C.长度测量中的误差
D.存在摩擦力、空气阻力等外力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

新的交通法规的颁布和执行,对确保道路畅通,保证人们的生命财产安全,具有十分重要的意义.某平直公路上一质量为m1="1" 200 kg、以速度v1="21" m/s行驶的汽车A,发现在它前方s0="33" m处有一质量为m2="800" kg、以速度v2="15" m/s迎面驶来的汽车B,两车同时急刹车,但由于惯性仍使两车猛烈相撞并结合在一起滑行一段距离后停下.设路面与两车的动摩擦因数μ均为0.3,g取10 m/s2,忽略碰撞过程中路面摩擦力的冲量.设两车的相撞时间(从两车接触到一起滑行)t0="0.02" s,则每个驾驶员受到的水平平均冲力是其自身重力的几倍?

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