如下圖所示,光滑的曲面軌道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小車的上表面相同,質(zhì)量為m的小滑塊從光滑軌道上某處由靜止開始滑下并滑上平板小車,使得小車在光滑水平面滑動。已知小滑塊從光滑軌道上高度為H的位置由靜止開始滑下,最終停到板面上的Q點(diǎn)。若平板小車的質(zhì)量為3m。用g表示本地的重力加速度大小,求:
(1)小滑塊到達(dá)軌道底端時的速度大;


 
  (2)小滑塊滑上車后,平板小車可達(dá)到的最大速度;

  (3)該過程系統(tǒng)產(chǎn)生的總內(nèi)能。
(1)      (2)
(3)
(1)設(shè)小滑塊滑到軌道底端時的速度為v1,在小滑塊沿軌道滑動的過程中, 
由動能定理有: ………………2分,
解得: ………………1分
(2)小滑塊滑上平板小車直到與平板小車共速,平板小車獲得最大速度,設(shè)為v2,
………………2分
解得: ………………1分
(3)由小滑塊和平板組成的系統(tǒng)在相同作用的過程中由能量守恒定律有: 
 …………2分
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

運(yùn)動員將質(zhì)量為150kg的杠鈴舉高2m,運(yùn)動員做了______的功,有______化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的重力勢能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題



質(zhì)量為M=3.0kg的小車在光滑的水平軌道上勻速向右運(yùn)動,速度為v1=2m/s。在小車下方中心O處懸掛一根長長的輕繩,繩下端拴一個質(zhì)量m=2.0kg的鋼塊,鋼塊隨小車一起運(yùn)動,輕繩保持豎直方向,如圖所示。一顆質(zhì)量為m’=0.4kg的子彈從左邊沿水平方向向右射來,速度為v2=30m/s,與鋼塊發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后子彈以20m/s的速度反向彈回。求鋼塊在此后的運(yùn)動過程中離最低點(diǎn)的高度的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

08年2月我國南方遭受了嚴(yán)重的冰凍災(zāi)害,很多公路路面結(jié)冰,交通運(yùn)輸受到了很大影響。某校一學(xué)習(xí)小組為了研究路面狀況與物體滑行距離之間的關(guān)系,做了模擬實(shí)驗。他們用底部貼有輪胎材料的小物塊AB分別在水泥面上和冰面上做實(shí)驗,A的質(zhì)量是B的4倍。使B靜止,A在距BL處,以一定的速度滑向B
ⅰ.在水泥面上做實(shí)驗時,A恰好未撞到B;
ⅱ.在冰面上做實(shí)驗時,A撞到B后又共同滑行了一段距離,測得該距離為
對于冰面的實(shí)驗,請你與他們共同探討以下三個問題:
(1)A碰撞B前后的速度之比;
(2)AB碰撞過程中損失的機(jī)械能與碰前瞬間機(jī)械能之比;
(3)要使AB不發(fā)生碰撞,AB間的距離至少是多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑水平面上有一小車B,右端固定一個砂箱,砂箱左側(cè)連著一水平輕彈簧,小車和砂箱(包含沙的質(zhì)量)的總質(zhì)量為M,車上放有一物塊A,質(zhì)量也是M。物塊A和小車以相同的速度向右勻速運(yùn)動。物塊A車面摩擦不計。車勻速運(yùn)動時,距砂面H高處有一質(zhì)量為mm=M)的泥球自由下落,恰好落在砂箱中。求:在以后的運(yùn)動過程中,彈簧性彈勢能的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


 (22分)整個裝置圖如圖所示,在光滑絕緣水平面上固定一豎直的表面光滑的擋板,ABCD為擋板與水平面的交線,其中ABC為直線,CD為半徑R=4.0 m的圓弧,C點(diǎn)為AC直線與CD圓弧的切點(diǎn)。整個裝置置于真空中兩有界的與水平面平行的勻強(qiáng)電場中,MN為兩電場的分界面與水平面的交線,且MN垂直于AB,在MN的左側(cè)有一沿AB方向場強(qiáng)大小為E1=5.0×105 V/m的勻強(qiáng)電場,在MN的右側(cè)有一沿MN方向場強(qiáng)大小為E2=1.0×107 V/m的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m2=4.0×10-2 kg的不帶電金屬小球靜置于C點(diǎn),電量為q=+2.0×10-6 C、質(zhì)量為m1=1.0×10-2 kg的小球QA點(diǎn)靜止釋放(P、Q兩金屬球的大小完全相同)。已知AB=0.5 m,BC=1.20 m,cos10°=0.985,=π,簡諧振動的周期公式為T=2π,式中m為振子的質(zhì)量,k是回復(fù)力與位移大小的比值且為常數(shù)。試求PQ兩球在距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處第二次相碰(不計碰撞時機(jī)械能損失和電荷間的相互作用力,結(jié)果取三位有效數(shù)字)。



          

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(2011年廣州模擬)如圖14-1-4所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2 kg、mB=4 kg,速率分別為vA=5 m/s、vB=2 m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動(  )

圖14-1-4
A.它們碰撞前的總動量是18 kg·m/s,方向水平向右
B.它們碰撞后的總動量是18 kg·m/s,方向水平向左
C.它們碰撞前的總動量是2 kg·m/s,方向水平向右
D.它們碰撞后的總動量是2 kg·m/s,方向水平向左

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示為氫原子能級示意圖,現(xiàn)有每個電子的動能都是Ee=12.89eV的電子束與處在基態(tài)的氫原子束射入同一區(qū)域,使電子與氫原子發(fā)生迎頭正碰。已知碰撞前一個電子和一個原子的總動量為零。碰撞后氫原子受激發(fā),躍遷到n=4的能級。求碰撞后一個電子和一個受激氫原子的總動能。已知電子的質(zhì)量me與氫原子的質(zhì)量mH之比為。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖a所示是一個處于豎直平面內(nèi)的特殊運(yùn)動軌道,OA是長為x1=2R的直軌道,AE是傾角為30°的斜軌道,它們與滑塊的動摩擦因數(shù)為,EDF是圓心在B點(diǎn),半徑為R的光滑圓弧,D點(diǎn)是最高點(diǎn),ED圓弧上方有一個高度與滑塊相近的光滑圓弧形擋板PQ,軌道上的A、E兩點(diǎn)理想連接,使滑塊經(jīng)過這兩點(diǎn)時不損失機(jī)械能,且AE⊥EB可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,質(zhì)量為m,以v0的初速度從O點(diǎn)進(jìn)入OA直軌道,滑塊在OA軌道運(yùn)動時,受到水平向右的動力作用,它的大小隨滑塊與O點(diǎn)的距離變化,如圖b所示,圖中F0=mg滑塊經(jīng)A點(diǎn)滑上斜軌道,到達(dá)軌道最高點(diǎn)D時恰好對軌道和擋板都無壓力,此時立刻撤除圓弧形擋板PQ滑塊經(jīng)D點(diǎn)后能無碰撞地進(jìn)入一個特殊的漏斗C,漏斗C能將滑塊以進(jìn)入時的速率反向彈出,求:

小題1:滑塊在D點(diǎn)時的速度大;
小題2:初速度v0的大。
小題3:滑塊從漏斗C中彈出后會再次經(jīng)過D點(diǎn)嗎?若會經(jīng)過D點(diǎn),請求出經(jīng)多長時間再次到達(dá)D點(diǎn),漏斗離F點(diǎn)的x2多大?若不會經(jīng)過D點(diǎn),請說明理由。

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