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160276. (2020•西安中学•八模) 如图所示,固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道,轨道半径R=0.6m,平台上静止着两个滑块A、B,mA=0.1kg,mB=0.2kg,两滑块间夹有少量炸药,平台右侧有一带挡板的小车,静止在光滑的水平地面上。小车质量为M=0.3kg,车面与平台的台面等高,车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m,动摩擦因数为μ=0.2,右侧拴接一轻质弹簧,弹簧自然长度所在范围内车面光滑。点燃炸药后,A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力,滑块B冲上小车。两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,且爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上,且g=10m/s2,求:
(1)滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力;
(2)爆炸后A与B获得的总动能是多少?
(3)滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。

共享时间:2020-06-17 难度:2
[考点]
动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用,用动量守恒定律解决爆炸问题,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)滑块A做圆周运动,重力与轨道的支持力提供向心力,在最高点,
由牛顿第二定律得:
已知最高点压力:FN=mAg,
从轨道最低点到最高点过程,滑块机械能守恒,
由机械能守恒定律得:
在半圆轨道最低点,支持力与重力的合力提供向心力,
由牛顿第二定律得:
导入数据解得:F'N=7N,vA=6m/s,
由牛顿第三定律可知,滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力大小为7N,方向:竖直向下;
(2)炸药爆炸过程系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:mAvA﹣mBvB=0,
代入数据解得:vB=3m/s,
由能量守恒定律得:E=
代入数据解得:E=2.7J;
(3)B与小车组成的系统动量守恒,B与车的速度相等时弹簧弹性势能最大,
以向右为正方向,由动量守恒定律得:mBvB=(mB+M)v
由能量守恒定律得:+μmBgL+EP
代入数据解得:EP=0.22J;
答:(1)滑块在半圆轨道最低点对轨道的压力大小为7N,方向:竖直向下;
(2)爆炸后A与B获得的总动能是2.7J;
(3)滑块B滑上小车后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为0.22J。
[点评]
本题考查了"动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用,用动量守恒定律解决爆炸问题,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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162076. (2024•铁一中学•高二上期中) 德优题库如图所示,在光滑的水平面上有三个小物块A、B、C,三者处于同一直线上,质量分别为mA=3m、mB=m、mC=m,初始A、B用轻弹簧栓连处于静止状态,C以初速度v0向左运动,B、C相碰时间极短,之后以相同速度向左运动但不粘连,求:

(1)B、C相碰后的速度大小;
(2)弹簧压缩量最大时储存的弹性势能Ep1
(3)弹簧伸长量最大时储存的弹性势能Ep2
共享时间:2024-11-13 难度:2 相似度:1
206309. (2024•长安区•一模) 如图所示,小球A质量为m,系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量都是5m,B与C用轻弹簧拴接,置于光滑的水平面上,且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直,小球由静止释放,运动到最低点时与物块B发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升到最高点时到水平面的距离为。小球与物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球A与物块B碰撞后各自的速度大小vA、vB
(2)轻弹簧获得的最大弹性势能Ep
共享时间:2024-03-11 难度:2 相似度:1
206563. (2023•西安中学•七模) 德优题库在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一个小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不黏连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m,求:
(1)C与B碰撞过程中的动能损失;
(2)在A球离开挡板P之后的运动过程中,A球的最大速度。
共享时间:2023-06-01 难度:2 相似度:1
161571. (2023•铁一中学•高一下期末) 德优题库如图所示,一枚炮弹发射的初速度为v0,发射角为θ。它飞行到最高点时炸裂成质量均为m的A、B两部分,A部分炸裂后竖直下落,B部分继续向前飞行。重力加速度为g,不计空气阻力,不计炸裂过程中炮弹质量的变化。求:
(1)炸裂后瞬间B部分速度的大小和方向;
(2)炸裂前后,A、B系统机械能的变化量ΔE;
(3)A、B两部分落地点之间的水平距离Δx。
共享时间:2023-07-07 难度:3 相似度:0.83
206579. (2023•长安区•一模) 德优题库如图所示,质量均为m=2kg的两个小物块A、B(均可视为质点)放置在水平地面上,竖直平面内半径R=0.4m的光滑半圆形轨道与水平地面相切于C,弹簧左端固定。移动物块A压缩弹簧到某一位置(弹簧在弹性限度内),由静止释放物块A,物块A离开弹簧后与物块B碰撞并粘在一起以共同速度v=5m/s向右运动,运动过程中经过一段长为s=4.5m的粗糙水平面后,冲上圆轨道。两物块与s段粗糙水平面间的动摩擦因数为μ,除s段外的其他水平面摩擦力不计,g取10m/s2。求:
(1)刚释放物块A时,弹簧的弹性势能;
(2)若μ=0.1,两物块刚过C点时受到轨道支持力的大小;
(3)若两物块能通过圆形轨道最高点,求μ应满足什么条件。
共享时间:2023-03-01 难度:3 相似度:0.83
160133. (2021•长安区•一模) 如图所示,光滑水平面上放置一竖直的光滑四分之一圆弧槽,圆弧槽的质量m1=1kg,圆弧槽的右端与质量m2=1kg、长度L=7.5m且上表面水平的木板相切,距离木板左端处静止着质量均为1kg的A、B两个小物块(可视为质点)。现点燃两物块之间的炸药,使两物块都获得水平速度。A物块滑离木板后沿圆弧槽运动且恰好能运动到圆弧槽的最高点,B物块恰好能到达木板的最右端。已知两物块与木板间的动摩擦因数相同,假设炸药的化学能全部转化为两物块的动能,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知炸药释放了16J的化学能,g取10m/s2。求:
(1)炸药爆炸后,A、B两物块的速度大小;
(2)两物块与木板间的动摩擦因数μ、圆弧槽的半径R。

共享时间:2021-03-09 难度:4 相似度:0.75
206230. (2024•西安中学•九模) 德优题库由螺杆A和螺母B组成的机械组件因为生锈很难被分离。如图所示为装置剖面示意图,现设想通过如下操作将其分开:将此组件竖直立于地面,在螺杆A顶端的T形螺帽与螺母B之间的空隙处装入适量火药并点燃,利用火药爆炸瞬间所释放的一部分化学能转化为系统的机械能E,使其被顺利“炸开”。已知螺杆A的质量m1=0.2kg,螺母B的质量为m2=0.4kg,火药爆炸所转化的机械能E=5.4J,B与A的竖直直杆间滑动摩擦力大小恒为f=12N,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)火药爆炸瞬间螺杆A和螺母B速度的大小;
(2)火药爆炸后瞬间螺杆A和螺母B加速度的大小与方向;
(3)忽略空隙及螺母B的厚度影响,要使A与B能顺利分开,螺杆A的竖直直杆的最大长度L。
共享时间:2024-06-29 难度:4 相似度:0.75

dygzwlyn

2020-06-17

高中物理 | | 解答题

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