练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （2006?宿迁模拟）如图，是固定在水平面上的横截面为“”形的光滑长直导轨槽，槽口向上，槽内放置一金属滑块，滑块上有半径为R的半圆柱形光滑凹槽，金属滑块的宽度为2R，比“”形槽的宽度略小．现有半径为r（r＜＜R）的金属小球以水平初速度v0冲向滑块，从滑块上的半圆形槽口边缘进入．已知金属小球的质量为m，金属滑块的质量为3m，全过程中无机械能损失．求：
    （1）当金属小球滑离金属滑块时，金属小球和金属滑块的速度各是多大；
    （2）当金属小球经过金属滑块上的半圆柱形槽的底部A点时，对金属滑块的作用力是多大．
    分析：（1）小球和滑块作用过程，水平方向上动量守恒，系统机械能守恒，据此列方程即可求解．
    （2）当金属小球经过金属滑块上的半圆柱形槽的底部A点时二者具有相同速度，根据动量守恒和机械能守恒求出此时速度，然后根据向心力公式求解．
    解答：解：（1）小球与滑块相互作用过程中，沿水平方向动量守恒，则有：mv0=mv1+3mv2
    又因为系统机械能守恒：
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    =
    1
    2
    m
    v
    2
    1
    +
    1
    2
    3m
    v
    2
    2

    得 v1=-
    1
    2
    v0    ，方向向左．v2=
    1
    2
    v0    ，方向向右．
    （2）当金属小球通过A点时，沿导轨方向金属小球与金属滑块具有共同速度v，沿A点切线方向的速度为v′，由动量守恒和机械能守恒得
      mv0=（m+3m）v
     
    1
    2
    m
    v
    2
    0
    =
    1
    2
    (m+3m)v2+
    1
    2
    mv′2
    解得  v′=
    		3
    2
    v0
    由牛顿第二定律得N=
    mv′2
    R
    =
    3m
    v
    2
    0
    4R

    即为对金属块的作用力大小为
    3m
    v
    2
    0
    4R

    答：
    （1）当金属小球滑离金属滑块时，金属小球的速度大小是
    1
    2
    v0    ，方向向左，金属滑块的速度大小为
    1
    2
    v0    ，方向向右．
    （2）当金属小球经过金属滑块上的半圆柱形槽的底部A点时，对金属滑块的作用力是
    3m
    v
    2
    0
    4R
    ．
    点评：本题考查了动量与能量的综合问题，对于这类问题注意选取研究对象，分析运动过程，根据相应规律求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?宿迁模拟）如图所示，图a中的变压器为理想变压器，其原线圈接到U=220V的交流电源上，副线圈与阻值为R1的电阻接成闭合电路；图b中阻值为R2的电阻直接接到电压为U=220V的交流电源上，寻果发现R1与R2消耗的电功率恰好相等，则变压器原、副线圈的匝数之比为（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?宿迁模拟）某司机为确定他的汽车上所载货物的质量，他采用如下方法：已知汽车自身的质量为m0，汽车所受阻力与车所受重力的比例系数为k，当汽车空载时，让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上读出汽车达到的最大速度为v0．则额定功率P为多少？当汽车载重时，仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶，从速度表上再读出汽车达到的最大速度为vm．设汽车行驶时的阻力与总重力成正比．试根据上述提供的已知量，求出车上所载货物的质量m为多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?宿迁模拟）在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的直径为d，如果要在这个星球上发射一颗绕它运行的卫星，其做匀速圆周运动的最小周期为（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?宿迁模拟）如图所示，在水平面内固定一个“U”形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计它们间的摩擦，在竖直方向有匀强磁场，则（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案