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如图所示,竖直放置的半径的光滑半圆形细管与水平地面平滑相接,接触处静止一质量的小球A,另一质量的小球B静止于A右侧。现给小球B一水平向左的瞬时冲量,后经B与 A相碰,碰后瞬间二者结为一体,恰好能沿细管运动至最高点。已知小球B与水平地面间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2

(1)A、B结合体刚进入圆轨道时对轨道的压力;
(2)小球B在瞬时冲量作用后的速度。

(1)50N(2)12m/s

解析试题分析:(1)设瞬时冲量作用后B的速度为v0,B与A碰前速度为v,碰后结合体的速度为,结合体由圆轨道的最低点到最高点的过程中,机械能守恒即,解得,在最低点根据牛顿定律得 解得
根据牛顿第三定律,结合体对轨道的压力为50N,方向竖直向下。
(2)B、A碰撞过程,系统动量守恒

小球B沿水平面匀减速运动过程



考点:机械能守恒定律、牛顿第二、第三定律及动能定理。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示,A、B、C是半径R=5m的圆筒上一圆的三点,O为其圆心,AC垂直OB。在圆O平面加一场强E=2.5×103V/m、水平向右、宽度与直径相同的匀强电场。现通过圆筒上唯一的小孔A沿AC直径射入速率为v的一带电粒子S,粒子质量m=2.5×10-7kg、电量q=1.0×10-7C,粒子S恰好能沿曲线直接运动到B点(不计粒子重力和粒子间的相互作用),求:

(1)粒子S的速率v为多大;
(2)若粒子S与筒壁的碰撞是弹性的(粒子S沿半径方向的分速度碰撞后反向、速度大小不变;垂直半径方向的分速度碰撞后不变),则粒子S在圆筒中运动的总时间是多少。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图歼-15舰载机成功着陆“辽宁号”航母,设歼-15飞机总质量m=2.0×104kg,g=10m/s2。若歼-15飞机以V0=50m/s的水平速度着陆甲板所受其它水平阻力(包括空气和摩擦阻力)恒为f=105N.

(1)飞机着舰后,若仅受水平阻力作用,航母甲板L至少多长才能保证飞机不滑到海里?
(2)在阻拦索的作用下,飞机匀减速滑行50m停下,求阻拦索的作用力F大小和飞机对飞行员的作用力是飞行员自重的多少倍?(计算结果可保留根号)
(3)“辽宁号”航母飞行甲板水平,但前端上翘,水平部分与上翘部分平滑连接,连接处D点可看作圆弧上的一点,圆弧半径为R=100m,飞机起飞时速度大容易升空,但也并非越大越好。已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍,求飞机安全起飞经过圆弧处D点的最大速度?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平面,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力因数为μ=,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度w在什么范围m会处于静止状态?(g取10m/s2)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(19分)如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为O,已知圆弧对应圆心角θ=106°,圆弧半径R=1.0m,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动,经过 0.8s小物块经过D点,已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)小物块在B点的速度为速度大小;
(2)小物块经过O点时,它对轨道的压力大小;
(3)斜面上C、D间的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,质量为M=2kg的箱子放在水平面上,质量均为m=1kg的带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边的对称位置。小球均处于静止状态,球b所受细线的拉力=10N。剪断连接球b的细线后,小球b上升过程到箱子的中间位置时(已知g=10m/s2),

求:(1)小球b的加速度大小(2)此时箱子对地面压力

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点.B点右侧相距为5R的D处有一竖直固定的光滑四分之一圆弧轨道DE,其半径为R,E点切线竖直,用质量为M的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点.用同种材料、质量为m的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块到达B点时速度为,到达D点后滑上光滑的半圆轨道,在E点正上方有一离E点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔M、N,旋转时两孔均能达到E点的正上方.滑块滑过E点后进入M孔,又恰能从N孔落下,已知AD部分动摩擦因数为μ=0.1,g=10.求:

(1)BC间距离;
(2)m到达D点时对轨道的压力;
(3)平台转动的角速度ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,质量为m的小球自由下落d后,沿竖直面内的固定轨道ABC运动,AB是半径为d的四分之一粗糙圆弧,BC是直径为d的光滑半圆弧,B是轨道的最低点,小球运动到C点对轨道的压力恰为零。求小球在AB圆弧上运动过程中,克服摩擦力做了多少功?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统处于静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,重力加速度为g,问:

(1)物块B刚要离开C时,弹簧形变量为多少?
(2)物块B刚要离开C时,物块A的加速度多大?
(3)从开始到物块B刚要离开C时的过程中,物块A的位移多大?

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