练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    19．如图所示，位于竖直平面内半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道BCD与粗糙的水平轨道相切于B点，质量为m=1kg 的滑块P在水平恒力F=40N的作用下从水平轨道上的 A 点由静止开始向右运动，运动至B点时撤去F，同时与静止在B点的小球Q碰撞．碰后，P反弹，最后停在距离B点x=0.08m处，Q滑上圆轨道，并从D点平抛，最终恰好落在A点D．已知，AB 间的距离为L=1.2m，滑块P与水平轨道间的摩擦因数为μ=$\frac{5}{8}$，g取10m/s2．求：
    （1）P、Q 碰完瞬间，Q 的速度大小；
    （2）P、Q 碰撞过程中损失的机械能．

    分析 （1）先研究Q离开D点做平抛运动的过程，由分位移公式求出Q经过D点时的速度，再由动能定理求P、Q 碰完瞬间，Q 的速度大小；
    （2）P从A到D的过程，由动能定理求出P、Q碰撞前瞬间的速度，再由动能定理求得碰后瞬间P的速度，由动量守恒定律求得Q的质量，即可由能量守恒定律求得P、Q 碰撞过程中损失的机械能．

    解答 解：（1）Q从D点开始做平抛运动，则有：
    L=vDt
    2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
    可得：vD=3m/s
    设P、Q碰后Q的速度为vQ，Q的质量为M，Q从B到D，根据动能定理得：
    -Mg•2R=$\frac{1}{2}M{v}_{D}^{2}$-$\frac{1}{2}M{v}_{Q}^{2}$
    解得：vQ=5m/s
    （2）P从A到B，由动能定理得 FL-μmgL=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
    解得 v0=9m/s
    碰后，设P的速度为vP，对碰后P滑行的过程，由动能定理得：
    -μmgx=0-$\frac{1}{2}m{v}_{P}^{2}$
    解得：vP=1m/s
    P、Q碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律得：
    mv0=m（-vP）+MvQ．
    解得：M=2kg
    根据能量关系得：P、Q 碰撞过程中损失的机械能为：
    △E=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$mvP2-$\frac{1}{2}$MvQ2．
    解得：△E=15J 
    答：（1）P、Q 碰完瞬间，Q 的速度大小是5m/s；
    （2）P、Q 碰撞过程中损失的机械能是15J．

    点评 解决本题时，要搞清物体的运动情况，分过程运用动能定理，在碰撞时要选择正方向，用正负号表示速度的方向．

    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：选择题

    9．研究“蹦极”运动时，在运动员身上装好传感器，用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度．如图甲所示，运动员及所携带的全部设备的总质量为70kg，弹性绳原长为10m．运动员从蹦极台自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图乙所示的速度-位移（v-l）图象．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．下列判断正确的是（　　）
    A．运动员下落运动轨迹为一条抛物线
    B．运动员下落加速度为0时弹性势能为0
    C．运动员下落速度最大时绳的弹性势能也为最大
    D．运动员下落到最低点时弹性势能为2.1×104J

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    10．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越远的卫星（　　）
    A．角速度越大
    B．向心加速度越小
    C．周期越大
    D．无论卫星离地面远近，其运行速率不大于7.9km/s

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    7．在倾角为30°的斜坡上把一小球从A点以某一初速度v0沿水平方向抛出，正好落在B点，测得AB=90m．若空气阻力不计（g=10m/s2），求：
    （1）小球抛出的速度v0；
    （2）小球落到B点时速度多大．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    14．某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律．已知重力加速度为 g．
    （1）在实验所需的物理量中，需要直接测量的是B（单选填写代号），通过计算得到的是D．（填写代号）
    A．重锤的质量
    B．重锤下落的高度
    C．重锤底部距水平地面的高度
    D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度
    （2）在实验得到的纸带中，我们选用如图所示的起点 O 与相邻点之间距离约为 2mm 的纸带来验证机械能守恒定律．图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点．设相邻点间的时间间隔为 T，下列表达式可以用在本实验中计算 F 点速度vF的是C．
    A． vF=g（nT ）                B．vF=$\sqrt{2g{h}_{n}}$
    C．vF=$\frac{{h}_{n+1}-{h}_{n-1}}{2T}$               D．vF=$\frac{{x}_{n+1}-{x}_{n}}{2T}$
    （3）若代入图乙中所测的数据，求得$\frac{1}{2}$vn2在误差范围内等于ghn（用已知量和图中测出的物理量表示），即可验证重锤下落过程中机械能守恒．即使在操作及测量无误的前提下，所求$\frac{1}{2}{{v}_{n}}^{2}$也一定会略小于（选填“大于”或“小于”）后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图甲所示，半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内，最低点与水平面相切．水平面上有一质量为m=2kg的物体从A点以某一初速度向右运动，并恰能通过圆弧轨道的最高点C．物块与水平面间的动摩擦因数为μ，且μ随离A点的距离L按图乙所示规律变化，A、B两点间距L=1.9m（取g=10m/s2）．求
    （1）物块经过最高点C时速度的大小；
    （2）物块经过圆弧轨道最低点时对轨道压力的大小；
    （3）物块在A点时的初速度．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    11．如图，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，则小球（　　）
    A．下落至C处速度最大
    B．由A至D下落过程中机械能守恒
    C．由B至D的过程中，动能先增大后减小
    D．由A至D的过程中重力势能的减小等于弹簧弹性势能的增加

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．下列说法正确的是（　　）
    A．第一次通过实验比较准确的测出万有引力常量的科学家是卡文迪许
    B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的合力突然减小一半时，它将做直线运动
    C．经典力学适用于宏观高速物体
    D．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个电荷量绝对值相同、质量相同的正、负粒子（不计重力），从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中（　　）
    A．运动时间相同
    B．运动轨迹的半径相等
    C．重新回到边界时速度大小不等，方向相同
    D．重新回到边界时与O点的距离相等

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案