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206643. (2023•交大附中•三模) 如图所示,半径R=0.8m的光滑圆弧轨道固定在光滑水平面上,在轨道末端c点紧靠(不相连)一质量M=3kg的长木板,长木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,距离木板右侧1m处有一固定在地面上的木桩,轨道上方的A点与轨道圆心D的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°.一个可视为质点、质量为m=1kg的小物块,从A点由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,假设在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2).求:

(1)小物块运动到B点时的速度大小;
(2)长木板第一次与木桩碰撞时的速度大小;
(3)假设长木板与木桩和圆弧轨道间的每一次碰撞过程都不损失机械能,为使小物块不滑出长木板,木板的长度至少为多少?
共享时间:2023-04-12 难度:1
[考点]
动量守恒定律在板块模型中的应用,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)小物块落到圆弧上的B点,B、A两点关于O点对称,则:AB=R,
根据机械能守恒定律得:mgR=mvB2
解得:vB=4m/s,
所以小物块运动到B点时的速度大小为4m/s.
(2)小物体到达B点后沿切线方向的分速度:vB切=vBcosθ,
解得:vB切=2m/s,
小物体从B点到C点,机械能守恒,去圆弧最低点C为重力势能的零点,
由机械能守恒定律得:mvB切2+mgR(1﹣sinθ)=mvC2
解得:vC=2m/s,
设长木板第一次与木桩碰撞之前,小物块与长木板的速度相同,系统的动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
mvC=(M+m)v,
解得:v=m/s,
对长木板,由动能定理得:μmgs=Mv2
解得:s=m<1m
假设成立,即长木板第一次与木桩碰撞时,速度的大小为m/s.
(3)长木板第一次由于木桩碰撞反弹后,以向右为正方向,根据动量守恒定律得:
Mv﹣mv=(M+m)v′,
解得:v′=m/s,
由能量守恒定律得:μmgL=mvC2(m+M)v′2
解得:L=m=3.125m,所以木板的长度至少为3.125m;
答:(1)小物块运动到B点时的速度大小为4m/s;
(2)长木板第一次与木桩碰撞时的速度大小为m/s;
(3)木板的长度至少为3.125m.
[点评]
本题考查了"动量守恒定律在板块模型中的应用,",属于"基础题",熟悉题型是解题的关键。
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206389. (2024•铁一中学•二模) 如图所示,质量为m的“L”形长木板放在光滑水平面上,长木板表面有一段半径为R的光滑圆弧AB,与水平部分BC相切,BC段长为3R,质量为m的物块用细线吊着刚好与圆弧的最高点A接触,现将整个装置以大小为的速度向右运动,g为重力加速度,不计物块的大小,某时刻细线断开,最终物块刚好停在长木板的右端C,求:
(1)物块滑到圆弧面最低点B时对圆弧面的压力大小;
(2)物块与长木板BC间的动摩擦因数。
共享时间:2024-03-29 难度:2 相似度:1.5
160679. (2016•西工大附中•四模) 德优题库如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
共享时间:2016-04-18 难度:2 相似度:1.5
160796. (2016•西工大附中•四模) 德优题库如图所示,光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止,A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。
共享时间:2016-04-19 难度:2 相似度:1.5
206171. (2025•交大附中•四模) 如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度v0=7m/s在水平地面上向左运动。t=0时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A平滑地滑到C的右端,此后A的v-t图像如图乙所示,t=1.9s时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反;运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量相同,重力加速度大小g=10m/s2,求:
德优题库?
(1)C与A间的动摩擦因数μ1,以及C与地面间的动摩擦因数μ2
(2)B和C碰撞后,B的速度;
(3)为使A始终不离开C,C至少有多长?
共享时间:2025-04-25 难度:3 相似度:1.33
206490. (2024•交大附中•四模) 如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度v0=7m/s在水平地面上向左运动。t=0时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A平滑地滑到C的右端,此后A的v-t图像如图乙所示,t=1.9s时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反;运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量相同,重力加速度大小g=10m/s2,求:
德优题库?
(1)C与A间的动摩擦因数μ1,以及C与地面间的动摩擦因数μ2
(2)B和C碰撞后,B的速度;
(3)为使A始终不离开C,C至少有多长?
共享时间:2024-04-19 难度:3 相似度:1.33
206326. (2024•新城区•三模) 如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。试求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小;
(2)木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s;
(3)若从开始到A、B最后都静止的过程中,物块B一直未从木板A上滑落,则木板A长度l应满足的条件。
共享时间:2024-04-07 难度:3 相似度:1.33
206262. (2024•西安一中•三模) 德优题库某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°,顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.5,μ2=0.25,AB的距离为s=8.20m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小和物体滑上木板左端时的速度大小;
(2)若地面光滑,要使物体不会从木板上掉下,木板长度L至少应是多少;
(3)若木板与地面的动摩擦因数为μ,且物体不会从木板上掉下,求木板的最小长度Lmin与μ的关系式。
共享时间:2024-04-13 难度:3 相似度:1.33
206214. (2024•西安中学•三模) 如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。试求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小;
(2)木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s;
(3)若从开始到A、B最后都静止的过程中,物块B一直未从木板A上滑落,则木板A长度l应满足的条件。
共享时间:2024-04-10 难度:3 相似度:1.33
161572. (2023•铁一中学•高一下期末) 德优题库如图所示,“L”型平板B静置在光滑水平地面上,小物块A处于平板B上的O′点,O′点左侧粗糙段的长度为L1=0.3m,右侧光滑。用长为R=0.8m不可伸长的轻绳将质量为M=0.1kg的小球悬挂在O′点正上方的O点,轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A发生弹性碰撞,碰后小球摆到最高点时将其固定。A沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。已知A的质量mA=0.3kg,B的质量mB=0.3kg,A与B的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2。所有碰撞时间极短,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到最低点时对绳子的拉力大小;
(2)小球与A发生弹性碰撞后,二者的速度大小;
(3)判断A能否从B的左端滑出。
共享时间:2023-07-07 难度:3 相似度:1.33
158767. (2023•西安中学•高三上四月) 德优题库如图,光滑水平面上静置一质量M=2kg的木板,木板右侧某位置固定一半径R=0.9m的光滑绝缘竖直半圆轨道,轨道下端与木板上表面齐平,虚线右侧存在竖直方向的匀强电场,质量m1=1kg的物块a以v0=3m/s的水平速度冲上木板左端,与木板的动摩擦因数μ=0.1,到达木板右端时刚好与木板共速,之后物块a与静止在半圆轨道底端的物块b(质量m2=2kg、电荷量q=+0.04C)发生弹性正碰,碰后物块b电荷量不变,长木板瞬间停止且不再运动。已知物块b在半圆轨道内运动过程中对轨道各点的压力大小均相等。g取10m/s2,求:
(1)匀强电场的场强;
(2)长木板的长度;
(3)定量计算说明物块b离开半圆轨道后能否落回木板。
共享时间:2023-02-27 难度:3 相似度:1.33
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:1.33
160004. (2021•西安中学•四模) (14分)如图所示,底部带有挡板的固定光滑斜面,倾角为θ=30°,上有质量为m的足够长木板A,其下端距挡板间的距离为L,质量也为m的小物块B置于木板A的顶端,B与木板A之间的动摩擦因数为μ=。无初速度释放二者,当木板滑到斜面底端时,与底部的挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g,求:
(1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中物块B的加速度大小;
(2)木板A从开始到第二次与挡板碰撞过程中运动的总路程;
(3)从开始到AB最后都静止的过程中,系统因摩擦产生的热量。

共享时间:2021-04-21 难度:3 相似度:1.33
159680. (2022•西安中学•月考) 如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中,活塞的面积为S,与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为p0、T0。现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与气缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为Q,求该过程中:
(1)内能的增加量ΔU;
(2)最终温度T。
共享时间:2021-12-01 难度:3 相似度:1.33
162482. (2023•西安三中•高三上期中) 德优题库如图所示,物块质量m=6kg,以速度v0=3m/s水平滑上一静止的平板车上,平板车质量M=12kg,物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.1,其他摩擦不计(g=10m/s2),求:
(1)物块相对平板车静止时,物块的速度;
(2)物块在平板车上相对滑行的时间;
(3)要使物块在平板车上不滑下,平板车至少多长?
共享时间:2023-11-18 难度:4 相似度:1.25
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:1.25

dygzwlyn

2023-04-12

高中物理 | | 解答题

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