【題目】如圖所示,長(zhǎng)木板AB和光滑四分之一圓弧軌道在B點(diǎn)平滑連接成一個(gè)整體,放置在光滑的水平面上,長(zhǎng)木板和圓弧軌道的總質(zhì)量為M=3kg,一個(gè)質(zhì)量為m=0.98kg的物塊放在木板AB的中點(diǎn),一顆質(zhì)量為m0=20g的子彈以初速度v0=100m/s射入物塊并留在物塊中(子彈射入物塊時(shí)間極短,可忽略不計(jì)),木板的長(zhǎng)度L=1m,重力加速度取g=10m/s2.

(1)要使物塊能滑上圓弧軌道,物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該滿足什么條件?

(2)若物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15,物塊從子彈擊中后到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),需要多長(zhǎng)時(shí)間?

【答案】(1)小于0.3 (2)

【解析】(1)子彈射入物塊過(guò)程,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有:m0v0=(m0+mv1

求得v1=2m/s

若物塊剛好滑到B點(diǎn)時(shí)與木板有共同速度,則:(m0+mv1=( m0+m +M) v2

求得v2=0.5m/s

根據(jù)功能關(guān)系:

求得:μ=0.3

因此,要使物塊能滑上圓弧軌道,物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)小于0.3

(2)設(shè)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),物塊和木板與圓弧軌道組成的整體各自的速度分別是va、vb,需要的時(shí)間為t.

對(duì)物塊,由動(dòng)量定理得:-μ(m+m0gt=m(m+m0) va-(m+m0) v1

對(duì)木板和圓弧軌道,由動(dòng)量定理得μ(m+m0gt=Mvb

物塊滑到B點(diǎn)時(shí),有

可解得,另一解不符合題意,舍去。

因木板和圓弧軌道在物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度為0.5m/s,

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)此過(guò)程中的最大速度是多少?

(2)當(dāng)座艙落到離地面40m的位置時(shí),手對(duì)蘋(píng)果的支持力?

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(2)摩托車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度所運(yùn)動(dòng)的距離?

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A. 滑塊A的質(zhì)量m=1.5kg

B. 木板B的質(zhì)量M=1.5kg

C. 當(dāng)F=5N時(shí),木板B的加速度a=4m/s2

D. 滑塊A與木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1

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A.
B.
C.
D.

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①穩(wěn)定后A部分氣柱的長(zhǎng)度。

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D. 小球2 s末所受重力的瞬時(shí)功率為25 W

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A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.在真空中,a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)

C.玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率

D.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大,則折射光線a首先消失

E.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn),a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

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