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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。
德优题库
(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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182227. (2021•铁一中学•高一下期中) 德优题库如图所示,轻弹簧左端固定在水平地面的N点处,弹簧自然伸长时另一端位于O点,水平面MN段为光滑地面,M点右侧为粗糙水平面,现有质量相等均为m的A、B滑块,先用滑块B向左压缩弹簧至P点,B和弹簧不栓接,由静止释放后向右运动与静止在M点的A物体碰撞,碰撞后A与B粘在一起,A向右运动了L之后静止在水平
面上,已知水平面与滑块之间动摩擦因数都为μ,求
(1)B刚与A碰撞后.A的速度大小?
(2)B将弹簧压缩至P点时克服弹力所做的功?
(3)若将B物体换成质量是2m的C物体,其余条件不变,则求A向右运动的距离是多少?
共享时间:2021-05-20 难度:3 相似度:1.75
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
183157. (2017•西安中学•高二下期末) 德优题库如图,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L.物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ,求:
(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2
(2)此过程中弹簧最大压缩量x和相应的弹性势能Ep
共享时间:2017-07-19 难度:2 相似度:1.5
182694. (2019•西安中学•高一下期末) 德优题库如图所示,在光滑水平面上有木块A和B,mA=0.5kg,mB=0.4kg,它们的上表面是粗糙的,今有一小铁块C,mC=0.1kg,以初速度v0=10m/s沿两木块表面滑过,最后停留在B上,且B、C以共同速度v=1.5m/s运动,求:
(1)A、B分开后,A最终速度的大小;
(2)C刚离开A时速度的大小。
共享时间:2019-07-11 难度:2 相似度:1.5
182402. (2020•西安中学•高一下期中) 德优题库如图所示,质量M=6kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点),一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅速射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上,若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5(g取10m/s2
(1)平板车最后的速度是多大?
(2)全过程损失的机械能为多少?
(3)A在平板车上滑行的距离为多少?
共享时间:2020-05-25 难度:2 相似度:1.5
182186. (2021•西工大附中•高二下期中) A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上,与底座的总质量为m.将其静放在光滑水平面上.已知两金属板间的电压为U,极板间距为d.在A板底端上有一小孔,质量也为m、带正电、电荷量为q的小滑块以v0的速度从小孔水平滑入极板间,小滑块最远可滑到距A板为x的P点.已知小滑块与底座间的动摩擦因数为μ,极板外侧的电场强度为0.不计电场的边缘效应以及小滑块电荷对电场的影响.求:
(1)x的值;
(2)小滑块在极板间运动的全过程中,因与底座间的摩擦而产生的内能.

共享时间:2021-05-21 难度:2 相似度:1.5
182163. (2021•高新一中•高一下期中) 德优题库如图所示,一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端,另一端连接质量mA=2kg的小物块A,小物块A静止在斜面上的O点,距O点x0=0.75m的P处有一质量mB=1kg的小物块B,由静止开始下滑,与小物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后当小物块B第一次上滑至最高点时,小物块A恰好第一次回到O点。小物块A、B都可视为质点,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)碰后小物块B的速度大小;
(2)从碰后到小物块A第一次回到O点的过程中,弹簧对小物块A的冲量大小。
共享时间:2021-05-14 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
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。
德优题库
(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。
德优题库
共享时间:2024-12-14 难度:2 相似度:1.5
182653. (2020•西工大附中•高一上期末) 德优题库如图所示,斜面体质量为M,倾角为θ,与水平面的动摩擦因数为μ,用细绳竖直悬挂一质量为m的小球静止在光滑斜面上,小球到斜面底端的距离为L。重力加速度为g。
(1)作出小球受力示意图;
(2)当烧断绳的瞬间,用水平向右的力由静止拉动斜面体,若小球能做自由落体运动到达地面,则小球经多长时间到达地面;
(3)烧断绳的瞬间,为使小球做自由落体运动到水平面,作用于斜面水平向右的拉力为多大?
共享时间:2020-02-14 难度:1 相似度:1.25
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

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2023-02-22

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