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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.
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共享时间:2015-03-10 难度:3
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,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)P1、P2碰撞过程,系统动量守恒,规定向右为正方向,
由动量守恒定律得:mv1=2mv  ①
解得:v=v1=3m/s,②
根据能量守恒得碰撞损失的动能ΔE=(2m)v2   ③
解得:ΔE=9J.
(2)由于P与挡板的碰撞为弹性碰撞,所以P在AC间等效为匀减速运动,
设P在AC段加速度为a,根据牛顿第二定律得:μ•2mg=2ma,④
由运动学公式得:3L=vt﹣at2  ⑤
v2=v﹣at  ⑥
根据①④⑤⑥解得:v1,v2,⑦
由于2s≤t≤4s,所以解得:10m/s≤v1≤14m/s,⑧
所以v2的取值范围是1m/s≤v2≤5m/s,
所以当v2=5m/s时,P向左经过A点时有最大动能,
根据运动学公式得P向左经过A点时速度大小是v′=m/s,
Ek(2m)v′2,解得:Ek=17J.
答:(1)若v1=6m/s,P1、P2碰后瞬间的速度大小是3m/s,碰撞损失的动能是9J;
(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,v1的取值范围是10m/s≤v1≤14m/s,P向左经过A点时的最大动能是17J.
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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160764. (2016•华清中学•三模) 德优题库如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中。
(1)整个系统损失的机械能;
(2)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
共享时间:2016-04-05 难度:2 相似度:1.67
158510. (2024•华清中学•高二上二月) 如图所示的水平面,A点左侧和B点右侧的水平面光滑,半径为R、质量2m光滑圆弧形槽放在水平面上,弧形槽刚好与水平面相切于A点,质量为5m的物块乙左端拴接一轻弹簧,静止在水平面上,弹簧原长时左端点刚好位于水平面上的B点。已知AB段粗糙且物块甲与AB段间的动摩擦因数为AB两点之间的距离为R,质量为m的物块甲由弧形槽的最高点无初速度释放,重力加速度为g,两物块均可视为质点。求:
1)物块甲刚到达水平面时弧形槽的位移大小;
2)整个过程中弹簧储存的弹性势能的最大值。
共享时间:2024-12-18 难度:2 相似度:1.67
162204. (2024•师大附中•高一下期中) 德优题库如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B的长度L=16m。试计算物块从A运动到B,机械能减少了多少J?
共享时间:2024-05-19 难度:2 相似度:1.67
160069. (2021•西安中学•六模) 在光滑的水平面上,质量分别为mA=1kg、mB=3kg的滑块A、B中间有一轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。现将弹簧压缩后用细线锁住,如图所示,在B的右侧有一倾斜传送带,水平面与传送带通过一段长度可忽略不计的圆弧平滑连接。已知传送带两轮轴之间的距离L=1.8m,传送的倾角θ=37°,滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,忽略传送带转轮的大小,不计空气阻力,滑块可视为质点。初始时,让传送带不转动,锁定滑块A让它静止不动,烧断细线,发现滑块B恰好能滑到传送带的最高点。sin37°=0.6,取=1.41,=1.73。求:
(1)烧断细线前弹簧存储的弹性势能Ep
(2)若烧断细线前,解除对滑块A的锁定,同时让传送带以恒定的速度,顺时针转动,则要使烧断细线后滑块B能滑到传送带的最高点,传送带的速度的最小值以及此情形中传送带因运送滑块B多消耗的能量E。(最后计算结果保留2位有效数字)

共享时间:2021-05-21 难度:2 相似度:1.67
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:1.6
160196. (2020•西安中学•三模) 如图示,三个质量相同的物体A、B、C,其中木板B、C完全相同,长度都为L,水平地面光滑。可以看作质点的物体A从半径为R的固定光滑圆轨道顶端无初速滑下,冲上的木板B,圆轨道末端水平且与静止木板等高,重力加速度为g。第一次木板C被用钉子固定在地面上,A冲上后刚好未滑离B板就停下,该过程所用时间为t1,产生热量为Q1;第二次C木板被放开,A以同样初速冲上B后直到它们稳定,该过程所用时间为t2,产生热量为Q2(t1、t2、Q1、Q2未知)。求:
(1)小物块A与木板之间的动摩擦因数μ=?
(2)前后两次所用时间的比值=?
(3)前后两次产生热量之比值=?

共享时间:2020-04-14 难度:3 相似度:1.34
160812. (2015•师大附中•四模) 德优题库如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用轻弹簧栓接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图象如图乙所示。求:
①物块C的质量mC
②墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对对B的冲量I的大小和方向;
③B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep
共享时间:2015-04-16 难度:3 相似度:1.34
161943. (2022•雁塔二中•高二下期末) 两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:
(1)滑块a、b的质量之比;
(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失机械能之比.

共享时间:2022-07-14 难度:3 相似度:1.34
160341. (2019•师大附中•一模) 水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动,速度为v=3m/s,质量为m2=3kg的小球被长为l=1m的轻质细线悬挂在O点,球的左边缘恰于传送带右端B对齐;质量为m1=1kg的物块自传送带上的左端A点以初速度v0=5m/s的速度水平向右运动,运动至B点与球m2发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大?
(2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少?
共享时间:2019-03-02 难度:3 相似度:1.34
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
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
160627. (2016•西工大附中•五模) 德优题库如图,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m、m,甲与地面间无摩擦,乙与地面间动摩擦因数为μ.现让甲物体以速度v0向着静止的乙运动并发生正碰,试求:
(i)甲与乙第一次碰撞过程中系统的最小动能;
(ii)若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,则在第一次碰撞中系统损失了多少机械能?
共享时间:2016-05-14 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
158509. (2024•华清中学•高二上二月) 用两只玩具小车A、B做模拟碰撞实验,玩具小车A、B质量分别为m1=1kg和m2=3kg,把两车放置在相距S=8m的水平面上。现让小车A在水平恒力F=8N作用下向着小车B运动,恒力作用一段时间后撤去,小车A继续运动与小车B发生碰撞,碰撞后两车粘在一起,滑行d=0.25m停下。已知两车运动所受的阻力均为重力的0.2倍,重力加速度取10m/s2.求
(1)两个小车碰撞后的速度大小;
(2)小车A受到的恒力F的作用时间。
共享时间:2024-12-18 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

dygzwlyn

2015-03-10

高中物理 | | 解答题

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