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如图所示,在小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为m=0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面,车的质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间摩擦不计,图中h=0.20m,重力加速度g=10m/s2,求R.
物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中,水平方向没有外力,系统在水平方向动量守恒,
设物体滑到圆弧的底端时车速度为v1,物体速度为v2,以车的速度方向为正方向,
对物体与车组成的系统,在水平方向上,由动量守恒定律得:0=Mv1-mv2
由机械能守恒定律得:mgR=
1
2
Mv12+
1
2
mv22
物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动,物体向左做平抛运动,
对物体,在竖直方向上:h=
1
2
gt2,水平方向上:L=(v1+v2)t,
解得:R=0.055m.
答:圆弧轨道半径为0.055m.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体.现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起.以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.已知离开弹簧后的速度恰好为v0.求弹簧释放的势能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列,静止在光滑水平面上.c车上有一小孩跳到b车上,接着又立即从b车跳到a车上.小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同.他跳到a车上相对a车保持静止,此后((  )
A.a、b两车运动速率相等
B.a、c两车运动速率相等
C.三辆车的速率关系vc>va>vb
D.a、c两车运动方向相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由静止开始运动,在弹簧由原长伸到最长的过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(  )
A.A、B先作变加速运动,当F1、F2和弹力相等时,A、B的速度最大;之后,A、B作变减速运动,直至速度减到零
B.A、B作变减速运动速度减为零时,弹簧伸长最长,系统的机械能最大
C.A、B、弹簧组成的系统机械能在这一过程中是先增大后减小
D.因F1、F2等值反向,故A、B、弹簧组成的系统的动量守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一块足够长的木板,放在光滑的水平面上,如图所示,在木板上自左向右放有A、B、C三块质量均为m的木块,它们与木板间的动摩擦因数均为μ,木板的质量为3m.开始时木板不动,A、B、C三木块的速度依次为v0、2v0、3v0,方向都水平向右;最终三木块与木板以共同速度运动.求:
(1)C木块从开始运动到与木板速度刚好相等时的位移;
(2)B木块在整个运动过程中的最小速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑的水平地面上静止着质量为M的木块,一粒质量为m初速为v0的子弹水平击中木块,打入深度为d,试求转化为内能的值△E是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,水平轻质弹簧与平板车A和物体B相连,将这三者视为一个系统放在光滑水平面上,处于静止状态,平板车A的质量为M,物体B的质量为m,且M>m.现用大小相等的水平恒力F1、F2拉A和B,从它们开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中,(弹簧一直在弹性限度内,物体B不会离开平板车)(  )
A.若物体与平板车之间也光滑,则系统动量守恒
B.若物体与平板车之间也光滑,则系统机械能守恒
C.无论物体与平板车有无摩擦,物体的最大动能大于平板车的最大动能
D.弹簧第一次达到最长时A和B总动能最大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)图1为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光下列说法正确的是
A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃到n=1能级产生的
B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应.
(2)下列说法正确的是______
A.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
B.α粒子散射实验中极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C.核反应方程:49Be+24He612C+x中的x为质子
D.614C的半衰期为5730年,若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的
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,则此遗骸距今约有21480
(3)两个质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与光滑水平面相切,如图2所示.一物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B.求物块在B上能够到达的最大高度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的轻质弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.?该同学还必须有的器材是______.?需要直接测量的数据是(用符号表示待测量的量并用文字说明意义)______.?用所得数据验证动量守恒的关系是______.

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同步练习册答案