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(10分)如图所示,半径为R的四分之一圆弧轨道放在水平面上,且圆弧上端切线竖直,下端与水平面平滑相切。另有一质量为m的小球以速度冲上圆弧轨道,已知圆弧轨道的质量M=3m,不计摩擦和空气阻力,

求:(1)小球冲出圆弧轨道后能继续上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的过程中圆弧轨道移动的距离S=?

 

【答案】

(1) 5R(2)

【解析】

试题分析:由水平动量守恒得:,共同的水平速度为

由能量守恒得,解得:,所以又上升的高度为5R,

(2)水平移动的距离为:

考点:考查动量守恒定律的应用

点评:在求解本题过程中明确小球运动到最高点时两者水平速度相等,小球竖直速度为零是本题的突破口,整个系统没有摩擦力和能量的损失,所以系统的机械能是守恒的,这是求解本题的关键

 

练习册系列答案
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(08年福州三中期中)(附加题,10分)如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时又无初速地在木板最右端放上第二个铁块;只要木板运动了L就在木板最右端无初速放一铁块。求:

 

   (1)第一个铁块放上后,木板运动lm时,木板的速度多大?

   (2)最终有几个铁块能留在木板上?

   (3)最后一个铁块与木板右端距离多大?(g=10m/s2

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(1)若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。

(2)线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

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(满分10分)如图所示,边长为L的正方形线框abcd的匝数为n,ad的中点和bc边的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界上,磁感应强度为B,线圈与外电阻R构成闭合电路,整个线圈的电阻也为R,现在让线圈以OO′为轴,以角速度ω匀速转动,求:
⑴若从图示位置开始计时,闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式。
⑵线框从图示位置时转过90°的过程中电阻R上产生的热量和通过电阻R的电荷量

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