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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
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,动能定理的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)子弹击中A过程,子弹与滑块A组成的系统动量守恒,规定向右为正方向,根据动量守恒定律得:
mv0=(m+mA)v共1
对子弹击中A后,由牛顿第二定律可得:
代入数据解得:T=45N。
(2)规定向右为正方向,子弹、A和B组成的系统动量守恒,三者刚好共速时,由动量守恒可得:
(m+mA)v共1=(m+mA+mB)v共2
代入数据解得:v共2=1m/s;
对B运用动能定理得:
代入数据解得:x=0.25m;
(3)B碰撞前的速度vB,由动能定理可得:
代入数据解得:vB=1m/s,
B与台阶碰撞无机械能损失,B与台阶碰撞后速度大小不变,方向相反,若AB总是相对滑动的,则B向右匀加速运动与向左匀减速运动的加速度大小相等,运动具有对称性,即每次B与台阶相碰的速度相等,故每次相碰台阶对B的冲量大小均为I=2pB=2mBvB=2×1.5×1kg•m/s=3kg•m/s,
子弹、A和B组成的系统而言,系统总动量p=mv=(m+mA)v共3
B与台阶每相碰一次,台阶对系统的改变为:Δp=2pB=3kg•m/s,
规定向右为正方向,当系统的总动量为负值时,即总动量方向向左时,B不再与台阶相碰,
故B与台阶相碰两次的条件是:
发生一次碰撞:2pB<mv
发生两次碰撞:4pB≥mv
代入数据解得:150m/s<v≤300 m/s。
答:(1)轻绳能承受的最大拉力的大小为45N;
(2)滑板B右端与固定台阶相距x为0.25m;
(3)子弹的速度满足150m/s<v≤300 m/s,B与台阶仅相碰两次。
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,动能定理的简单应用,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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160860. (2015•西安中学•四模) 如图所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连;质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑到木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零;现小滑块以水平速度v滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,以原速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,求的值.
共享时间:2015-04-19 难度:2 相似度:1.67
162787. (2023•交大附中•高一下期中) 如图1,质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落,与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的λ倍,(λ为常数且0<λ<)且篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同,重力加速度大小为g。
(1)求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;
(2)若篮球反弹至最高处h时,运动员对篮球施加一个向下的压力F,使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h的高度处,力F随高度y的变化如图2所示,其中h0已知,求F0的大小。
共享时间:2023-05-12 难度:2 相似度:1.67
160522. (2016•师大附中•八模) 如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上.t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=β1t(β1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ.求:
(1)物块做何种运动?请说明理由.
(2)物块运动中受到的拉力.
(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?
(4)若当圆筒角速度达到ω0时,使其减速转动,并以此时刻为t=0,且角速度满足ω=ω0﹣β2t(式中ω0、β2均为已知),则减速多长时间后小物块停止运动?

共享时间:2016-06-13 难度:2 相似度:1.67
160871. (2015•西安中学•三模) 德优题库如图所示,质量为m的小物块放在长直水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上.t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足ω=β1t(β1为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为μ.求:
(1)物块做何种运动?请说明理由;
(2)物块运动中受到的拉力;
(3)从开始运动至t=t1时刻,电动机做了多少功?
共享时间:2015-04-02 难度:2 相似度:1.67
161062. (2024•西安中学•高三上期末) 德优题库某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1m/s的恒定速度向右运动,现将一质量为m=2kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5.设皮带足够长,取g=10m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动过程中,求:
(1)邮件滑动的时间t;
(2)邮件对地的位移大小x;
(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W。
共享时间:2024-02-28 难度:2 相似度:1.67
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:1.6
158924. (2023•长安区•高二上一月) 如图甲所示,在空间中建立xOy坐标系,α射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成,放置在第Ⅱ象限,细管C到两金属板距离相等,细管C开口在y轴上。放射源P在A板左端,可以沿特定方向发射某一初速度的α粒子。若金属板长为L、间距为d,当A、B板间加上某一电压时,α粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出,进入位于第Ⅰ象限的静电分析器中。静电分析器中存在着辐向电场(电场线沿半径方向指向圆心O),α粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动,α粒子运动轨迹处的场强大小为E0。t=0时刻α粒子垂直x轴进入第Ⅳ象限的交变电场中,交变电场的电场强度随时间的变化关系如图乙所示,规定沿x轴正方向为电场的正方向。已知α粒子的电荷量为2e(e为元电荷)、质量为m,重力不计。求:
(1)α粒子从放射源P运动到C的过程中动能的变化量ΔEk和发射时初速度v的大小;
(2)α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径r和运动的时间t0
(3)当t=T时,α粒子的坐标。

共享时间:2023-10-14 难度:3 相似度:1.34
161161. (2024•铁一中学•高一下期末) 德优题库“路亚”是一种钓鱼方法,用这种方法钓鱼时先把鱼饵通过鱼线收到鱼竿末端,然后用力将鱼饵甩向远处。如图所示,钓鱼爱好者在a位置开始甩竿,鱼饵被甩至最高点b时迅速释放鱼线,鱼饵被水平抛出,最后落在距b水平距离s=16m的水面上。已知开始甩竿时鱼竿与竖直方向成53°角,鱼饵的质量为m=0.02kg。甩竿过程竿可视为在竖直平面内绕O点转动,且O离水面高度h=1.6m、到鱼竿末端鱼饵的距离L=1.6m。鱼饵从b点抛出后,忽略鱼线对其作用力和空气阻力,重力加速度g取10m/s2,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)鱼饵在b点抛出时的速度大小;
(2)释放鱼线前,鱼饵在b点受鱼竿作用力的大小和方向;
(3)从a到b的甩竿过程,鱼竿对鱼饵做的功W。
共享时间:2024-07-12 难度:3 相似度:1.34
160448. (2018•西安中学•九模) 如图所示,四分之一圆轨道OA与传送带相切相连,下方的CD水平轨道与他们在同一竖直面内.圆轨道OA的半径R=1.25m,传送带长S=2.25m,圆轨道OA光滑,AB与CD间的高度差为h.一滑块从O点静止释放,当滑块经过B点时(无论传送带是否运动),静止在CD上的长为L=m的木板(此时木板的末端在B点的正下方)在F=12N的水平恒力作用下启动,此时滑块落入木板中.已知滑块与传送带的摩擦因数μ1=0.2,木板的质量M=1kg,木板与CD间的摩擦因数为μ2=0.4,g取10m/s2,求:
(1)如果传送带静止,求滑块到达B点的速度.
(2)如果传送带静止,求h的取值范围.
(3)如果传送带可以以任意速度传动,取h=20m,试判断滑块还能否落在木板上.

共享时间:2018-06-20 难度:3 相似度:1.34
160260. (2020•西安中学•六模) 如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10m/s2
(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h.
(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动.
①求F的大小.
②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.

共享时间:2020-05-25 难度:3 相似度:1.34
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 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
158835. (2023•西安一中•高三上二月) 如图所示,足够大的光滑水平地面上静置一质量m2=6kg、带光滑圆弧轨道的滑块B,圆弧轨道的底端与地面相切,半径R=0.9m;质量m1=3kg的小球A从滑块B顶端正上方h=0.5m高处由静止落下,无碰撞地进入圆弧轨道,小球A可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)小球A进入圆弧轨道时的动能Ek
(2)滑块B对小球A做的功W。
共享时间:2023-12-21 难度:3 相似度:1.34
160690. (2016•华清中学•一模) 一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图.已知小车质量M2kg,小车足够长,圆弧轨道半径R0.8m.现将一质量m0.5kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速度释放,滑块滑到B端后冲上小车.滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ0.2(取g10m/s2)试求:
1)滑块到达B端时,对轨道的压力大小;
2)小车运动2s时,小车右端距轨道B端的距离;
3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能.
共享时间:2016-03-13 难度:3 相似度:1.34
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

dygzwlyn

2021-06-13

高中物理 | | 解答题

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