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如图所示,小车的质量为M=3kg,车的上表面左端为光滑圆弧BC,右端为水平粗糙平面AB,二者相切于B点,AB的长为,一质量为的小物块,放在车的最右端,小物块与车之间的动摩擦因数。车和小物块一起以的速度在光滑水平面上匀速向左运动,小车撞墙后瞬间速度变为零,但未与墙粘连。g取,求:
(1)小物块沿圆弧上升的最大高度;
(2)小物块再次回到B点时的速度大小;
(3)小物块从最高点返回后与车的速度相同时,小物块距B端多远。
(1)(2)(3)小物块停在距离B点3m的位置上
(1)对小物块从开始到上升到最高点的过程用能量守恒得

代入已知条件得

(2)对小物块从开始到返回到B点的过程用动能定理得

代入已知得

(3)小物块从B点向右滑行过程中,小物块与车组成的系统动量守恒

代入已知条件得

小物块相对车向右滑行的过程中,对系统用能量守恒得

由④⑤⑥⑦并代入已知条件得

即小物块停在距离B点3m的位置上。
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

(18分)如图所示,在光滑水平面上有两个物块,质量分别为,物块右端栓接轻弹簧1。现用物块将固定在墙壁上的弹簧2缓慢压缩,当弹簧2的弹性势能为时,释放物块。物块被弹簧2弹开后,碰到弹簧1(不粘连),由于大得多,物块被反弹,并将在两弹簧之间往复运动。则从释放物块开始,在以后整个运动过程中,求:
(1)弹簧1所能获得的最大弹性势能;
(2)弹簧1对物块A的总冲量的最小值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图20所示,光滑水平面AB与一半圆开轨道在B点相连,轨道位于竖直面内,其半径为R,一个质量为m的物块静止在水平面上,现向左推物块使其压紧弹簧,然后放手,物块在弹力作用下获得一速度,当它经B点进入半圆轨道瞬间,对轨道的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,重力加速度为g。求:
(1)开始时弹簧所具有的弹性势能;
(2)物块从B到C克服阻力的功
(3)物块离开C点后,再落回到水平面上时速度的大小?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车B,其质量为M=4Kg,右端用细绳T系在墙上,小车的四分之一圆弧轨道半径为R=1.7m,在最低点P处与长为L=2m的水平轨道相切,可视为质点的质量为m=2Kg物块A放在小车B的最右端,A与B的动摩擦因数为μ=0.4,整个轨道处于同一竖直平面内。现对A施加向左的水平恒力F=48.5N,当A运动到P点时,撤去F,同时剪断细绳,物块恰好能到达圆弧的最高点,当其再次返回P点时,动能为第一次过P点时的。取g=10m/s2。求
(1)物块第一次过P点时的速度;
(2)物块在四分之一圆弧轨道向上运动过程增加的内能;
(3)物块第二次过P点时B的速度;
(4)计算说明A最终能否掉下木板。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,固定的光滑圆柱体半径R=(m),匀质柔软绳长度L=3m,质量m=0.9kg,搭放在圆柱体上,绳子右端A刚好与圆心O等高。(g=10m/s2

小题1:若使绳子在如图位置静止,在A端施加的竖直向下的拉力F1多大?
小题2:若给绳一个初速度v=2m/s,同时给A端竖直向下的力F2,为保持A端在一段时间内竖直向下匀速运动,则力F2与时间t之间满足什么关系?
小题3:若给绳一个初速度v=2m/s,为使绳能够从圆柱体右侧滑落,在A端施加的竖直向下的拉力至少做多少功?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根间距为L=1m的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨左端有宽度为d=2m,方向竖直向上的匀强磁场i,右端有另一磁场ii,其宽度为d,但方向竖直向下,两者B均为1T,有两根质量均为m=1kg,电阻均为R=1Ω,的金属棒a与b与导轨垂直放置,b棒置于磁场ii中点C,D处,导轨除C,D外(对应距离极短)其余均为光滑,两处对棒可产生总的最大静摩擦力为自重的0.2倍,a棒从弯曲导轨某处由静止释放,当只有一根棒做切割磁感线运动时,它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比,即Δv∝Δx
(1)若棒a从某一高度释放,则棒a进入磁场i时恰能使棒b运动,判断棒b运动方向并求出释放高度;
(2)若将棒a从高度为0.2m的某处释放结果棒a以1m/s的速度从磁场i中穿出求两棒即将相碰时棒b所受的摩擦力;
(3)若将棒a从高度1.8m某处释放经过一段时间后棒a从磁场i穿出的速度大小为4m/s,且已知棒a穿过磁场时间内两棒距离缩短2.4m,求棒a从磁场i穿出时棒b的速度大小及棒a穿过磁场i所需的时间(左为a,右为b)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题


如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0 m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量为Q=50 kg/s落到传送带上,煤与传送带达共同速度后被运至B端,在运送煤的过程中,下列说法正确的是(  )          

A.电动机应增加的功率为100 W
B.电动机应增加的功率为200 W
C.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为6.0×103 J
D.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为1.2×104 J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,一个质量为m的物体以某一速度从倾角为30°的斜面最底端冲上斜面,其运动的加速度大小为
3g
4
,物体在斜面上升的最大高度为h,则在这一过程中(  )
A.物体克服重力做的功为mgh
B.物体的动能减小了
3
2
mgh
C.物体的动能减小了
3
4
mgh
D.物体的机械能损失了
1
2
mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

有两个小铁块,质量分别为=0.2kg、=0.6kg,用细线系住并压缩一个轻质弹簧,铁块与左侧墙的距离是8.0m(如图).现将细线烧断,小铁块在弹簧弹力作用下,沿垂直于墙的直线反向运动,铁块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.1.m1与墙相碰后返回追,当m1追及时,恰好停止运动.不计与墙碰撞中的动能损失及碰撞时间,求

(1)铁块停止的地点;
(2)弹簧压缩时的弹性势能.

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