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161667. (2023•交大附中•高一上期末) 小车C静止在光滑的水平面上,距离小车C的右侧s处有一固定光滑的斜面和光滑平台组成的装置,斜面底端与小车C等高,平台P点与斜面平滑连接,不影响滑块经过时运动的速率。平台上O点固定一竖直的弹性挡板,滑块B静止于Q点,PQ间距离为kL,OQ间距离为L。当滑块A以v0=8m/s的速度滑上小车,运动到小车C右端时恰好与之共速(小车未碰到平台)。当滑块A经斜面进入平台时,始终受到水平向右的恒力F=mg作用,当滑块B在该区域内向左运动时受到同样的恒力F作用,向右运动则合力为零。已知滑块A、B及小车C的质量相等,即mA=mB=mC,斜面高h=0.8m,A、C间的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2,滑块A、B均可看成质点,且A、B之间以及B与挡板之间的碰撞为弹性碰撞。
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(1)为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速,s至少多长;
(2)当滑块A经斜面进入平台PO后,若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞,则k需要满足的条件;
(3)若满足(2)问的k值,求A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间。
共享时间:2023-02-22 难度:4
[考点]
作用力与反作用力,动能定理的简单应用,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]
(1)为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速,s至少1.6m;
(2)当滑块A经斜面进入平台PO后,若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞,则k需要满足的条件是k>
(3)若满足(2)问的k值,则A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间为
[解析]
解:(1)设A、C获得共同速度为v1,以水平向右为正方向,由动量守恒定律得:mAv0=(mA+mC)v1
代入数据解得:v1=4m/s
若A、C共速时C刚好运动到斜面底端,对C应用动能定理得:μmAgs=﹣0
代入数据解得:s=1.6m
则保证C运动到斜面底端前A、C能够共速,s应满足的条件是:s≥1.6m
(2)滑块A冲上斜面,到斜面顶端时速度为v1′由动能定理﹣mAgh=
解得:v1′=0
A上到高台后受到为F=mg,A开始做初速度为零的匀加速运动,由牛顿第二定律可知:F=mg=ma,解得a=g
设与B碰前A的速度为vA,由运动学公式:vA2=2gkL
A与B发生弹性碰撞,由动量守恒定律可知:mAvA=mAvA1+mBvB1
由机械能守恒定律可知:+
联立解得vA1=0,vB1
A、B第一次碰后,B合力为零,沿斜面做匀速直线运动,B运动到O点所用时间为:t1
碰后A的加速度不变,A运动到O点所用时间为
由题意得:t2>t1解得:k>   A与B同向运动不能相撞,此时有k>
(3)当k>时,A与B反向相撞(即B先与挡板碰撞,然后与A发生第二次碰撞)根据题意,B与挡板碰后速率仍为:vB1 设B向左运动时加速度大小为a′,则F=ma′解得:a'=g
设B与挡板碰撞后向左运动到与A第二次碰撞的时间为t3,则L=+vB1t3
解得
B反向减速至零的时间:t0
因为,故所求t3合理
所以:
答:(1)为保证小车C与平台碰撞时A、C能共速,s至少1.6m;
(2)当滑块A经斜面进入平台PO后,若A不能在滑块B匀速运动过程中追上滑块B发生第二次碰撞,则k需要满足的条件是k>
(3)若满足(2)问的k值,则A、B从第一次碰撞开始到第二次碰撞经历的时间为
[点评]
本题考查了"作用力与反作用力,动能定理的简单应用,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"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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151739. (2015•西安八十三中•二模) 德优题库如图,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O.让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。从静止释放球b,两球碰后粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°.忽略空气阻力,求
①两球a、b的质量之比;
②两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。
共享时间:2015-03-21 难度:2 相似度:1.5
158571. (2024•田家炳中学•高二上二月) 2022年第24届冬季奥运会将在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一,深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型:在水平冰面上,运动员将冰壶甲推到A点放手,冰壶甲以速度v0从A点沿直线ABC滑行,之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m,冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为μ,AB=L,重力加速度为g,冰壶可视为质点。不计空气阻力。
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(1)求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v;
(2)若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算,分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示:甲停在B点,乙停在B右侧某点D。
(3)在实际情景中,两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失,请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。
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共享时间:2024-12-14 难度:2 相似度:1.5
162921. (2021•西安一中•高三上期中) 德优题库如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:
(1)物体向下运动刚到C点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧中的最大弹性势能.
共享时间:2021-11-23 难度:2 相似度:1.5
162714. (2023•铁一中学•高一下期中) 德优题库如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度v0使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:
(1)物体向下运动刚到C点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧中的最大弹性势能.
共享时间:2023-05-10 难度:2 相似度:1.5
162654. (2022•高新一中•高二上期中) 如图所示,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现使a以初速度v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。
共享时间:2022-11-30 难度:4 相似度:1.5
162463. (2023•高新一中•高二上期中) 如图所示,倾角为θ=30°的斜面固定在水平地面上,物块A的质量为M=3kg,静止在斜面上,距斜面底端为s=4m,物块B的质量为m=1kg,在斜面上距物块A上方l=2.5m的位置由静止释放,两物块均可看作质点,物块碰撞时无机械能损失,两物块由不同材料制成,A与斜面之间的动摩擦因数μ=,B与斜面间的摩擦忽略不计,重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)发生第一次碰撞后物块A的速度vA1和物块B的速度vB1
(2)两物块第一次碰撞与第二次碰撞之间的时间t;
(3)物块A到达斜面底端的过程中,两物块发生碰撞的总次数n。
共享时间:2023-11-11 难度:2 相似度:1.5
162713. (2023•铁一中学•高一下期中) 德优题库冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。比赛时,运动员脚蹬起蹬器,身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行,至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′,为使冰壶能在冰面上滑的更远,运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知O点到前卫线的距离d=4m,O、O′之间的距离L=30.0m,冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到μ2=0.004,营垒的半径R=1m,g取10m/s2
(1)若不刷冰面,要使冰壶恰好滑到O′点,运动员对冰壶的推力多大?
(2)若运动员对冰壶的推力为10N,要使冰壶滑到营垒内,用毛刷刷冰面的距离是多少?
共享时间:2023-05-10 难度:1 相似度:1.25
163134. (2021•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,在离地高度为H的水平桌面上,一个质量为m的物体被人斜向上抛出,它到达地面时的速度大小为v,不计空气阻力,求:
(1)物体运动至水平桌面下h处的A点时,所具有的动能是多大;
(2)人对该物体做的功是多少?
共享时间:2021-11-12 难度:1 相似度:1.25
151809. (2015•西安中学•八模) 如图所示,质量为0.3kg的小球A放在光滑的曲面上,离地面的高度0.2m,小球B静止在水平地面上,B离竖直墙的距离是PQ3.5mA静止释放,与B发生弹性碰撞,B与墙碰撞无机械能损失,也不计B与墙碰撞时间,在离墙2.5m处两球发生第二次碰撞,重力加速度g10m/s2,求:
小球B的质量;
两球第一次碰撞到第二次碰撞的时间间隔.

共享时间:2015-06-13 难度:1 相似度:1.25
151824. (2015•西安中学•七模) 光滑水平轨道上有三个木块ABC,质量分别为mA3mmBmCm,开始时BC均静止,A以初速度v0向右运动,AB相撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后AB间的距离保持不变.求BC碰撞前B的速度大小.

共享时间:2015-06-09 难度:1 相似度:1.25
158612. (2024•城关中学•高二上一月) 德优题库如图所示,小物块A、B的质量均为m=0.10kg,B静止在轨道水平段的末端。A以水平速度v0与B碰撞,碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为h=0.45m,两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s=0.30m,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)两物块在空中运动的时间t;
(2)两物块碰前A的速度v0的大小;
(3)两物块碰撞过程中损失的机械能ΔE。
共享时间:2024-10-11 难度:3 相似度:1.17
162309. (2023•长安区一中•高三上期中) 德优题库如图,竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ。质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为μ。以水平轨道末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,x轴的正方向水平向右,y轴的正方向竖直向下,弧形轨道P端坐标为(2μL,μL),Q端在y轴上。重力加速度为g。
(1)若A从倾斜轨道上距x轴高度为2μL的位置由静止开始下滑,求A经过O点时的速度大小;
(2)若A从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑,经过O点落在弧形轨道PQ上的动能均相同,求PQ的曲线方程;
(3)将质量为λm(λ为常数且λ≥5)的小物块B置于O点,A沿倾斜轨道由静止开始下滑,与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短),要使A和B均能落在弧形轨道上,且A落在B落点的右侧,求A下滑的初始位置距x轴高度的取值范围。
共享时间:2023-11-18 难度:3 相似度:1.17
159496. (2022•长安区一中•高二上一月) 如图(a),一质量为m的物块A与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上;物块B向A运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,第一次碰撞结束,A、B的v-t图像如图(b)所示。已知从t=0到t=t0时间内,物块A运动的距离为0.36v0t0。A、B分离后,A滑上粗糙斜面,然后滑下,与一直在水平面上运动的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面,达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为θ(sinθ=0.6),与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求
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(1)第一次碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(2)第一次碰撞过程中,弹簧压缩量的最大值;
(3)物块A与斜面间的动摩擦因数。
共享时间:2022-10-12 难度:3 相似度:1
162922. (2021•西安一中•高三上期中) 德优题库如图,ABD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是水平的,BD段为半径R=0.2m的半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m。一不带电的绝缘小球甲,以速度v0沿水平轨道向右运动,与静止在B点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,乙所带电荷量q=2.0×10-5C,g取10m/s2.(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1)甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离;
(2)在满足(1)的条件下。求甲的速度v0
(3)若甲仍以速度v0向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到B点的距离范围。
共享时间:2021-11-23 难度:5 相似度:0.9
161416. (2023•西工大附中•高一下期末) 如图所示,水平绝缘直轨道AC由光滑段AB与粗糙段BC组成,它与竖直光滑半圆轨道CD在C点处平滑连接,其中AB处于电场区内。一带电量为+q、质量为m的可视为质点的滑块从A处以水平初速度v0进入电场区沿轨道运动,从B点离开电场区继续沿轨道BC运动,最后从圆轨道最高点D处水平飞离。已知:轨道BC长l=1m,圆半径R=0.1m,m=0.01kg,q=2.5×10-4C,滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,设装置处于真空环境中。
(1)若滑块到达圆轨道D点时的速度v=2m/s,求滑块在D点处时受到的弹力大小和通过B点时的速度大小;
(2)若v0=5m/s,为使滑块能到达圆轨道最高点D处,且离开圆轨道后落在水平轨道BC上,求A、B两点间电势差UAB应满足的条件。
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共享时间:2023-07-29 难度:2 相似度:0.75

dygzwlyn

2023-02-22

高中物理 | 高一上 | 计算题

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