如图所示,足够长光滑水平轨道与半径为R的光滑四分之一圆弧轨道相切。现从圆弧轨道的最高点由静止释放一质量为m的弹性小球A,当A球刚好运动到圆弧轨道的最低点时,与静止在该点的另一弹性小球B发生没有机械能损失的碰撞。已知B球的质量是A球的k倍,且两球均可看成质点。
(1)若碰撞结束的瞬间,A球对圆弧轨道最低点压力刚好等于碰前其压力的一半,求k的可能取值:
(2)若k已知且等于某一适当的值时,A、B两球在水平轨道上经过多次没有机械能损失的碰撞后,最终恰好以相同的速度沿水平轨道运动。求此种情况下最后一次碰撞A球对B球的冲量。
如图所示,置于水平面上的质量为、长为的木板右端水平固定有一轻质弹簧,在板上与左端相齐处有一质量为的小物体(,),木板与物体一起以水平速度向右运动,若与、与地的接触均光滑,板与墙碰撞无机械能损失,则从板与墙碰撞以后,以下说法中正确的是( )
A.板与小物体组成的系统,总动量可能不守恒 |
B.当物体和木板对地的速度相同时,物体到墙的距离最近 |
C.当小物体滑到板的最左端时,系统的动能才达到最大 |
D.小物体一定会从板的最左端掉下来 |
一长木板置于光滑水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的1.5倍,重力加速度大小g取。求
(1)木板和木块的最终速度v (2)木板的最小长度L; (3)小物块与木板间的动摩擦因数μ2
如图所示,在倾角θ=30º的斜面上放置一段凹槽B,B与斜面间的动摩擦因数μ=,槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离d=0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg,B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,不计A、B之间的摩擦,斜面足够长。现同时由静止释放A、B,经过一段时间,A与B的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短。取g=10m/s2。求:
(1)物块A和凹槽B的加速度分别是多大;
(2)物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(3)从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。
如图所示,光滑水平面上静止放置质量M = 2kg,长L = 0.84m的长木板C;离板左端S = 0.12m处静止放置质量mA =1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ = 0.4,在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B均可视为质点,g = 10m/s2.现在木板上加一水平向右的外力F,问:
(1)当F = 9N时,小物块A、B、C的加速度分别为多大?
(2)要使A与B碰撞之前,A的运动时间最短,则F至少应为多大,并求出最短时间。
(3)若在A与B刚发生弹性碰撞时撤去外力F,且A最终能滑出C,则F的取值范围是多少?
如图所示,固定在地面上的光滑圆弧轨道AB、EF,他们的圆心角均为90°,半径均为R。一质量为m ,上表面长也为R的小车静止在光滑水平面CD上,小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切。一质量为m的物体(大小不计)从轨道AB的A点由静止下滑,由末端B滑上小车,小车在摩擦力的作用下向右运动。当小车右端与壁DE刚接触时,物体m恰好滑动到小车右端且与小车共速。小车与DE相碰后立即停止运动但不粘连,物体则继续滑上圆弧轨道EF,以后又滑下来冲上小车。求:
(1)物体从A点滑到B点时的速率;
(2)物体与小车之间的滑动摩擦力;
(3)水平面CD的长度;
(4)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端的距离。
如图所示,固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道,轨道半径为R,平台上静止放着两个滑块A、B,其质量mA=m,mB =2m,两滑块间夹有少量炸药.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M=3m,车长L=2R,车面与平台的台面等高,车面粗糙,动摩擦因数μ=0.2,右侧地面上有一立桩,立桩与小车右端的距离为S,S在0<S<2R的范围内取值,当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后,滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D,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,爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN。
(2)炸药爆炸后滑块B的速度大小vB。
(3)请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功Wf与S的关系。
如图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,自然长度l0=0.50m,上面连接一个质量m1=1.0kg的物体A,平衡时物体距地面h1=0.40m,此时弹簧的弹性势能EP=0.50J。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后,与弹簧上面的物体A碰撞并立即以相同的速度运动,已知两物体不粘连,且可视为质点。g=10m/s2。求:
(1)碰撞结束瞬间两物体的速度大小;
(2)两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度;
(3)两物体第一次分离时物体B的速度大小。
质量为0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v﹣t图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的.设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求:
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.
质量均为m=2kg的三物块A、B、C,物块A、B用轻弹相连,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动,物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在起运动。求在以后的运动中:
(1)从开始到弹簧的弹性势能第一次达到最大时弹簧对物块A的冲量;
(2)系统中弹性势能的最大值EP是多少?
如图所示,竖直放置的两块足够长的平行金属板,相距0.08m,两板间的电压是2400V,在两板间的电场中用丝线悬挂着质量是5×10﹣3kg的带电小球,平衡后,丝线跟竖直方向成30°角,若将丝线剪断,则在剪断丝线后,(g取10m/s2)
(1)说明小球在电场中做什么运动;
(2)求小球的带电量;
(3)设小球原来到负极板的距离为0.06m,则经过多少时间小球碰到金属板?
如图所示,一轻绳悬挂着粗细均匀且足够长的棒,棒下端离地面高为h,上端套着一个细环,环和棒的质量均为m,设环和棒间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且满足最大静摩擦力f=kmg(k为大于1的常数,g为重力加速度),某时刻突然断开轻绳,环和棒一起自由下落,棒每次与地面碰撞时与地面接触的时间极短,且无机械能损失,棒始终保持竖直直立状态,不计空气阻力,求:
(1)棒第一次与地面碰撞后弹起上升的过程中,环的加速度大小a;
(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程s;
(3)从断开轻绳到棒和环都静止的过程中,环相对于棒滑动的距离L。
两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,最初,A、B两物块均以v=6 m/s的速度在光滑水平面上向右匀速运动,质量4 kg的物块C静止在A、B的正前方,其情景如图⑵所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在此后的运动中弹簧的最大弹性势能。
如图所示,质量为M=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上,小车左端紧靠一半径为R=0.8m的光滑四分之一圆弧,圆弧最底端与小车上表面相切,圆弧底端静止一质量为mC=1kg的滑块.现将一质量为mA=1kg的小球从圆弧顶端静止释放,小球到达圆弧底端后与C发生弹性碰撞.C与B之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.若在C刚好滑上木板B上表面的同时,给B施加一个水平向右的拉力F.试求:
(1)滑块C滑上B的初速度v0.
(2)若F=2N,滑块C在小车上运动时相对小车滑行的最大距离.
(3)如果要使C能从B上滑落,拉力F大小应满足的条件.
试题篮
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