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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(碰撞无动能损失,碰撞瞬间前后木块速率不变)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。
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
第二种可能是: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:计算题

质量m=0.78 kg的木块静止于水平面上,现在恒力F作用下做匀加速直线运动,已知恒力大小F=4.5N,方向与水平方向成q=37°角斜向上,如图所示.3 s末撤去此拉力时,木块已滑行的距离s0=9m,(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)求:

小题1: 木块与地面间的动摩擦因数;
小题2:撤去拉力后,木块继续滑行的距离;
小题3:在整个运动过程中,摩擦力对木块做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,甲、乙两容器形状不同,容积却相同,现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深度,这时两容器水面相平齐.如果将金属块匀速提出水面,则下列说法中正确的是(    )
  
A.将金属块从甲容器中拉出水面的过程中拉力做功多些
B.将金属块从乙容器中拉出水面的过程中拉力做功多些
C.将金属块分别从甲、乙两容器中拉出水面的过程中拉力做功相同
D.将金属块分别从甲、乙两容器中拉出水面的过程中拉力做功多少无法比较

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,绝缘小球A静止在高为h="0.8" m的光滑平台上,带电量为qB =+0.3C的小球B用长为L=1m的细线悬挂在平台上方,两球质量mA=mB=0.5kg,整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E =10N/C,现将细线拉开角度α =60o后,由静止释放B球,在最低点与A球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失。不计空气阻力,取g=10m/s2,求:

小题1:B球在碰撞前的速度;
小题2:A球离开平台的水平位移大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g.在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是  (    )
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.运动员获得的动能为mgh
C.运动员克服摩擦力做功为mgh
D.下滑过程中系统减少的机械能为mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(8分)A、B两位同学在看到了这样一个结论:“由理论分析可得,弹簧的弹性势能公式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”。为验证这一结论,A、B两位同学设计了如下的实验:
①首先他们都进行了如上图5甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图5乙所示的实验:将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧;拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图5丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.

(1)A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量:     ,用m、d、g表示所求的物理量:        .
(2)如果成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是:x=    ;B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是:x=   .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

物体的质量为m, 与转台间的动摩擦因数为,与转轴间距离为R,物体随转台由静止开始加速转动,当转速增加至某值时,物体即将在转台上相对滑动,此时起转台做匀速转动,此过程中摩擦力对物体做的功为               

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中                                    (    
A.木块的机械能守恒
B.木块的动能转化为重力势能
C.木块的重力势能转化为动能
D.木块减小的机械能转化为内能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,物块A与竖直轻弹簧相连,放在水平地面上,A与地面间置有压力传感器,用以显示A对地面的压力;物块B的正上方置有速度传感器,用以测量物块B下落的速度.现使物块B由距弹簧上端O点高H处自由落下,落到弹簧上端后将弹簧压缩.测得:物块A对地面的最小压力为F1;物块B有最大速度v时,A对地面的压力为F2已知弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g.求:
(1)物块A的质量;
(2)物块B从压缩弹簧开始到达到最大速度的过程中对弹簧做的功.

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