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(2010·全国卷2)24.(15)如图,MNP 为整直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h,NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ,求物块停止的地方与N点距离的可能值。
物块停止的位置距N的距离可能为
根据功能原理,在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中,物块的重力势能的减少与物块克服摩擦力所做功的数值相等。
                ①
设物块的质量为m,在水平轨道上滑行的总路程为s′,则
              ②
              ③
连立①②③化简得
                  ④
第一种可能是:物块与弹性挡板碰撞后,在N前停止,则物块停止的位置距N的距离为
         ⑤
第一种可能是:物块与弹性挡板碰撞后,可再一次滑上光滑圆弧轨道,滑下后在水平轨道上停止,则物块停止的位置距N的距离为
         ⑥
所以物块停止的位置距N的距离可能为
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在下列几种运动过程中,不遵守机械能守恒定律的是(     )
A.雨点匀速下落B.滑块在水平地面匀速滑行
C.物体做自由落体运动D.物体沿光滑斜面下滑

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图7所示,绝缘弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现把与Q大小相同,带电性也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中(  )
        
A.小球P的速度先增大后减小
B.小球P和弹簧的机械能守恒,且P速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大
C.小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变
D.系统的机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(2011年江苏苏、锡、常、镇四市联考)如图所示,质量均为m的A、B两个小球,用长为2L的轻质杆相连接,在竖直平面内,绕固定轴O沿顺时针方向自由转动(转动轴在杆的中点),不计一切摩擦,某时刻A、B球恰好在如图所示的位置,A、B球的线速度大小均为v,下列说法正确的是(  )

A.运动过程中B球机械能守恒
B.运动过程中B球速度大小不变
C.B球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量保持不变
D.B球在运动到最高点之前,单位时间内机械能的变化量不断改变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

细绳一端固定在天花板上,另一端拴一质量为m的小球,如图所示。使小球在竖直平面内摆动,经过一段时间后,小球停止摆动。下列说法中正确的是
A.小球机械能不守恒
B.小球能量正在消失
C.小球摆动过程中,只有动能和重力势能在相互转化
D.总能量守恒,但小球的机械能减少

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下面的实例中,机械能守恒的是:
A.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块。
B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升。
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降。
D.小球自由下落,落在竖直弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在下列情况下机械能守恒的有(     )
A.在空气中匀速下落的降落伞
B.物体沿光滑圆弧面下滑
C.在空中做斜抛运动的铅球(不计空气阻力)
D.沿斜面匀速下滑的物体

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,半径为R的1/4的光滑圆弧轨道竖直放置,底端与光滑的水平轨道相接,质量为m2的小球B静止光滑水平轨道上,其左侧连接了一轻质弹簧,质量为m1的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放,重力加速度为g,试求:
(1)小球A撞击轻质弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能为多少?
(2)要使小球A与小球B能发生二次碰撞,m1与m2应满足什么关系?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(19分)如图所示,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球固定在放在地面的力传感器上(图中未画出)。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态;释放A后,A在斜面运动。当A球速度最大时,传感器示数为零。求:

(1)斜面倾角α;
(2)A球运动的最大速度。

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