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(9分)如图所示,是光滑的轨道,其中是水平的,为与相切于竖直平面内的半圆,半径质量的小球静止在轨道上,另一质量的小球,以初速度与小球正碰。已知相碰后小球经过半圆的最高点落到轨道上距处,重力加速度取10m/s2
求:
(1)碰撞结束时,小球的速度大小;
(2)试论证小球是否能沿着半圆轨道到达点。
(1)(2)小球不能到达半圆轨道的最高点
表示小球碰后的速度,表示小球碰后的速度,表示小球在半圆最高点的速度,表示小球从离开半圆最高点到落在轨道上经过的时间,则有
                 ①
                   ②
      ③
              ④
由①②③④求得
代入数值得m/s,3.5m/s.
(2)假定球刚能沿着半圆轨道上升到点,则在点时,轨道对它的作用力等于零.以表示它在点的速度,以表示它在点相应的速度,由牛顿运动定律和机械能守恒定律,有
解得 代入数值得3.9m/s
m/s,可知
所以小球不能到达半圆轨道的最高点.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(1)(5分)2011年3月日本发生9级大地震,并引发海啸.位于日本东部沿海的福岛核电站部分机组发生爆炸,在日本核电站周围检测到的放射性物质碘131.在核泄漏中,碘的放射性同位素碘131(半衰期为8.3天)是最为危险的,它可以在最短的时间内让人体细胞癌化,尤其是针对甲状腺细胞,甲状吸收后造成损伤.下列有关说法中正确的是
A.在出事故前,正常运行的福岛核电站中使用的主要核燃料是碘131
B.若现在有100个碘131原子核,8.3天后一定只剩下50个碘1311原子核
C.碘131发生衰变时所释放出的电子是原子核外电子发生电离而发射出来的
D.碘131也可以做示踪原子;给人注射微量碘131,然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度,有助于诊断甲状腺的疾病
(2)(10分)如图所示,已知水平面上的P点右侧光滑,左侧与滑块m1间的动摩擦因数为μ.质量分别为m1和m2的两个滑块在水平面上P点的右侧分别以速度v1、v2向右运动,由于v1> v2而发生碰撞(碰撞前后两滑块的速度均在一条直线上).二者碰后m1继续向右运动,m2被右侧的墙以原速率弹回,再次与m1相碰,碰后m2恰好停止,而m1最终停在Q点.测得PQ间的距离为l.求第一次碰后滑块m1的速率.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(2012年2月山东潍坊重点中学联考)如图所示,在光滑桌面上放着长木板,其长度为L=1.0m,在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块,它的质量和木板的质量相等,最初它们是静止的。现让小金属块以v0 =2.0m/s的初速度向右滑动,当滑动到长木板的右端时,滑块的速度为v1=1.0m/s,取 g= l0m/s2,求:

①滑块与长木板间的动摩擦因数μ;
②小金属块滑到长木板右端经历的时间t

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)).两个小球A和B在光滑的水平面上沿同一直线运动,A的质量为2kg,速度大小为6m/s,B的质量也为2kg,速度大小为12m/s,求下列两种情况下碰撞后的速度。
⑴ A和B都向右运动,碰后粘在一起
⑵ A向右运动,B向左运动,碰后粘在一起

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

质量是1 kg的钢球,以5 m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后以3 m/s的速度被反向弹回,钢球的动量改变多少?
如钢球以2m/s的速度,与水平面成30°角落到粗糙地面相碰后弹起,弹起速度大小为2 m/s,方向与水平面成60°角,判别钢球的动量改变量的方向.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

小车AB静置于光滑的水平面上,A端固定一个轻质弹簧,B端粘有橡皮泥,AB车质量为M,长为L,质量为m的木块C放在小车上,用细绳连结于小车的A端并使弹簧压缩,开始时AB与C都处于静止状态,如图所示,当突然烧断细绳,弹簧被释放,使物体C离开弹簧向B端冲去,并跟B端橡皮泥粘在一起,以下说法中正确的是(     )
A.整个系统任何时刻机械能都守恒
B.整个系统任何时刻动量都守恒
C.如果AB车内表面光滑,整个系统任何时刻机械能都守恒
D.如果AB车内表面不光滑,整个系统任何时刻动量不守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,质量均为m的物体A和B分别与轻弹簧的两端相连,将它们静置在地面上,一质量也为m的小物体C从距物体A高h处由静止开始下落,C与A相碰后立即粘在一起向下运动,以后不再分开。当A与C运动到最高点时,物体B对地面刚好无压力,不计空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,已知重力加速度为g,求:
(1)A与C一起向下运动的初速度大小
(2) A与C一起运动的最大加速度大小
(3)弹簧的劲度系数

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车,一小金属块以水平速度v0滑到平板车上,在0~t0时间内它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,求:
(1)小金属块与平板车的质量之比
(2)小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数;
(3)若小金属块刚好没滑离平板车,则平板车的长度为多少。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示。光滑水平面上的木板C的质量mC=2kg、长l=2m,它的BA两端各有块挡板。木板的正中央并列放着两个可以视为质点的滑块A和B,它们的质量mA=1kg、mB=4kg,A、B之间夹有少许炸药。引爆炸药,A、B沿同一直线向两侧分开,运动到两端的挡板时与板粘贴在一起。A、B与木板C之间的摩擦不计。引爆时间及A、B跟挡板碰撞的时间也不计。若爆炸后A获得的速度vA=6m/s,试计算:

小题1:A、B都与挡板粘贴在一起以后,木板C的速度。
小题2:从引爆炸药到A、B 都与挡板粘贴在一起的时间差。

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