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159056. (2023•铁一中学•高二上一月) (10分)如图,固定在竖直平面内O点、长L=1m的轻质细绳系着质量m=0.9kg的小球处于静止状态,一颗质量m0=0.1kg的子弹以一定的初速度射入小球,并嵌在小球内(这一过程时间极短),小球恰能做完整的圆周运动。取g=10m/s2,求:
(1)子弹的初速度大小;
(2)子弹嵌入小球后瞬间,细绳中的拉力大小。

共享时间:2023-10-25 难度:3
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
[答案]
(1)子弹的初速度大小为
(2)子弹嵌入小球后瞬间,细绳中的拉力大小为60N。
[解析]
解(1)子弹嵌入小球后恰能做完整的圆周运动,则有

解得

根据机械能守恒有

可得在最低点小球的速度

子弹在射入木球的过程中,子弹和木球组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得
m0v0=(m+m0)v1
解得

(2)子弹射入木球后瞬间开始做圆周运动,由牛顿第二定律得

解得
F=60N
答:(1)子弹的初速度大小为
(2)子弹嵌入小球后瞬间,细绳中的拉力大小为60N。
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,绳球类模型及其临界条件,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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160085. (2021•西安中学•八模) 德优题库如图所示,滑板B静止在光滑水平面上,其右端与固定台阶相距x,与滑块A(可视为质点)相连的轻绳一端固定在O点,A静止时紧靠在B的左端斜上方。一子弹以水平向右速度v0击中A后留在A中(此过程时间极短),击中后轻绳恰好被拉断,轻绳断开后A立即滑上B的上表面。已知子弹的质量为m=0.02kg,水平速度v0=100m/s,A的质量mA=0.48kg,绳子长度L=0.2m,B的质量mB=1.5kg,A、B之间动摩擦因数为μ=0.6,B足够长,A不会从B表面滑出;B与台阶碰撞无机械能损失,不计空气阻力。重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)轻绳能承受的最大拉力的大小;
(2)若A与B恰好共速时B与台阶碰撞,则滑板B右端与固定台阶相距x为多少;
(3)若x取第(2)中的值,则子弹的速度为多少时,B与台阶仅相碰两次。
共享时间:2021-06-13 难度:3 相似度:1.34
162481. (2023•西安三中•高三上期中) 德优题库如图所示,质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的1/4圆弧顶端无初速释放,下滑到最低点P后,做平抛运动,平抛的竖直位移h=0.2m,水平位移d=0.4m,g=10m/s2.求:
(1)小球运动到P点的瞬时速度υ0
(2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大?
共享时间:2023-11-18 难度:3 相似度:1.34
159943. (2022•关山中学•高一下一月) 德优题库一细杆与水桶相连,水桶中装有水,水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动,如图所示,水的质量m=0.5kg,水的重心到转轴的距离l=50cm。(取g=10m/s2,不计空气阻力)
(1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率;
(2)若在最高点水桶的速率v=3m/s,求水对桶底的压力。
共享时间:2022-04-20 难度:3 相似度:1.34
160828. (2015•西安中学•一模) 图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P,以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作,已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1,AB段长l=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞.
(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE;
(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E.
德优题库
共享时间:2015-03-10 难度:3 相似度:1.34
161394. (2023•西安中学•高二上期末) 德优题库如图甲所示,放在水平地面上的足够长的木板质量M=2kg,木板左端放一质量m=1.0kg的滑块(可视为质点),已知地面和木板间的动摩擦因数μ1=0.1;滑块和木板间的动摩擦因数μ2=0.4,滑块的正上方有一悬点O,通过长l=1.25m的轻绳吊一质量m0=2.0kg的小球。现将小球拉至与O点处于同一水平面,由静止释放,小球摆至最低点时与滑块发生正碰(即两物体在同一直线上碰撞),且小球与滑块只碰一次,小球碰后的动能与其向上摆动高度的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)碰前瞬间轻绳对小球拉力的大小;
(2)小球和滑块碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)长木板运动过程中的最大位移。
共享时间:2023-02-20 难度:3 相似度:1.34
160324. (2020•周至五中•二模) 如图所示,在光滑水平面上A点固定一个底端有小孔的竖直光滑圆弧轨道,圆轨道与水平面在A点相切。小球甲用长为L的轻绳悬挂于O点,O点位于水平面上B点正上方L处。现将小球甲拉至C位置,绳与竖直方向夹角θ=600,由静止释放,运动到最低点B时与另一静止的小球乙(可视为质点)发生完全弹性碰撞,碰后小球乙无碰撞地经过小孔进入圆弧轨道,当小球乙进入圆轨道后立即关闭小孔。已知小球乙的质量是甲质量的3倍,重力加速度为g。
(1)求甲、乙碰后瞬间小球乙的速度大小;
(2)若小球乙恰好能在圆轨道做完整的圆周运动,求圆轨道的半径。

共享时间:2020-03-23 难度:3 相似度:1.34
160645. (2016•西工大附中•七模) 如图所示,小车上固定有一内壁光滑的弯管,弯管左、右两端管口在同一水平面上.弯管及小车的总质量为M,小车静止于光滑水平面上,质量为m=M的小球以水平速度v0(未知)射入弯管,小球直径略小于弯管,弯管最高处到管口的竖直高度为h.设小球与弯管在相互作用过程中无机械能损失,小球离开小车时,速度仍是水平的.
(1)若小球恰好能到达弯管的最高点,试求v0的大小
(2)若小球恰好能到达弯管的最高点后,从右端离开小车,试求离开小车时小球的速度(用v0表示)

共享时间:2016-06-08 难度:1 相似度:1.33
160678. (2016•西工大附中•四模) 将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(  )
A.v0     
B.v0     
C.v0  
D.v0
共享时间:2016-04-18 难度:1 相似度:1.33
160727. (2016•华清中学•四模) 德优题库如图所示,一个质量为M=50kg的运动员和质量为m=10kg的木箱静止在光滑水平面上,从某时刻开始,运动员以v0=3m/s的速度向墙方向推出箱子,箱子与右侧墙壁发生完全弹性碰撞后返回,当运动员接刭箱子后,再次重复上述过程,每次运动员均以v0=3m/s的速度向墙方向推出箱子。求:
①运动员第一次接到木箱后的速度大小;
②运动员最多能够推出木箱几次?
共享时间:2016-04-18 难度:1 相似度:1.33
160561. (2016•西安中学•一模) 德优题库如图所示,光滑平台上有两个刚性小球A和B,质量分别为2m和3m,小球A以速度v0向右运动并与静止的小球B发生碰撞(碰撞过程不损失机械能),小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中,小车与沙子的总质量为m,速度为2v0,小车行驶的路面近似看作是光滑的,求:
(Ⅰ)碰撞后小球A和小球B的速度;
(Ⅱ)小球B掉入小车后的速度.
共享时间:2016-03-02 难度:1 相似度:1.33
159941. (2022•关山中学•高一下一月) 如图所示一辆总质量为m=1600kg的汽车,静止在一座半径为R=40m的圆弧形拱桥顶部。(g取10m/s2)求:
(1)此时拱桥对汽车的支持力是多大?
(2)如果汽车此时正以速度为36km/h前进,则拱桥对汽车的支持力是多大?
(3)汽车以多大速度通过拱桥顶部时,汽车对拱桥的压力恰好为零?
德优题库
共享时间:2022-04-20 难度:1 相似度:1.33
160623. (2016•西工大附中•五模) 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d=2m.一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10‑19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:
(1)带电粒子在磁场中运动时间;
(2)当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;
(3)若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。
共享时间:2016-05-14 难度:4 相似度:1.17
160573. (2016•西安中学•四模) (20分)如图所示,质量为M=2kg,长度为L1的长木板B静止在光滑的水平面上,距木板右侧L0=0.5m处有一固定光滑半圆轨道,CD为其竖直直径,半圆轨道在底端C处的切线与木板B的上表面在同一水平面上,水平传送带以恒定速率v=m/s顺时针转动,其上表面与半圆轨道在最高点处的切线也在同一水平面上.某时刻质量为m=1kg的小滑块A(可视为质点)以大小为v0=6m/s水平速度从长木板B的左端滑上木板,之后A、B向右运动.当长木板B与半圆轨道碰撞瞬间小滑块A的速度为v1=4m/s,并且此时小滑块A恰好滑上半圆轨道,从A、B开始运动到滑上半圆轨道的过程中A、B的速度﹣时间图象如图乙所示.已知小滑块恰好能通过半圆轨道最高点D,最后滑道传送带左端P时速度刚好减为零,已知小滑块与水平传送带间的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2.求:
(1)B与半圆轨道碰撞瞬间木板B的速度大小和木板B长度L1
(2)竖直半圆轨道的半径R;
(3)小滑块从开始运动到到达P处的过程中因摩擦而产生的热量Q.

共享时间:2016-04-28 难度:4 相似度:1.17
160395. (2019•蓝田县•一模) 德优题库如图所示,小明参加户外竞技活动,站在平台边缘抓住轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,绳子刚好被拉直且偏离竖直方向的角度θ=60°.小明从A点由静止往下摆,达到O点正下方B点突然松手,顺利落到静止在水平平台的平板车上,然后随平板车一起向右运动。到达C点,小明跳离平板车(近似认为水平跳离),安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂上。绳长L=1.6m,浮漂圆心与C点的水平距离x=2.7m、竖直高度y=1.8m,浮漂半径R=0.3m、不计厚度,小明的质量m=60kg,平板车的质量m=20kg,人与平板车均可视为质点,不计平板车与平台之间的摩擦。重力加速度g=10m/s2,求:
(1)轻绳能承受最大拉力不得小于多少?
(2)小明跳离平板车时的速度在什么范围?
(3)若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端,他在跳离过程中做了多少功?
共享时间:2019-03-14 难度:5 相似度:1.07
160695. (2016•华清中学•一模) 德优题库如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0从左端滑上小车.物块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2.要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少?
共享时间:2016-03-13 难度:5 相似度:1.07

dygzwlyn

2023-10-25

高中物理 | 高二上 | 解答题

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