(16分)如圖所示,輕桿兩端分別系著質量為的圓環(huán)A和質量為的小球B,輕桿與A的連接處有光滑鉸鏈,輕桿可以繞鉸鏈自由轉動。A套在光滑的水平固定橫桿上,A、B靜止不動時B球恰好與光滑地面接觸,在B的左側是半徑為m的1/4圓弧。質量為的小球C以的速度向左與B球發(fā)生正碰。已知碰后C小球恰好能做平拋運動,小球B在運動過程中恰好能與橫桿接觸。重力加速度取,則:

(1)碰后C球平拋的水平位移 (2)碰后瞬間B球的速度  (3)A、B間輕桿的長度

(1) (2) (3)

解析試題分析: (1)碰后C球恰好能做平拋運動,則C球在圓弧頂端,由牛頓第二定律: 
水平方向:
豎直方向: 
解得: 
(2)碰撞過程中,B球和C球組成的系統(tǒng)動量守恒:
解得: 
(3)碰后當B球恰好與橫桿接觸時,二者具有相同的水平速度v。
水平方向動量守恒  
系統(tǒng)機械能守恒 
解得:
考點:本題考查了牛頓第二定律、動量守恒定律、機械能守恒定律、平拋運動。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

水平放置的平行金屬框架L=0.2m,質量為0.1kg的金屬棒ab放在框架上,并且與框架的兩個邊垂直。整個裝置放于方向豎直向下、B=0.5T的勻強磁場中,如圖所示。金屬棒ab在F=2N的水平向右的恒力作用下由靜止開始運動。電路中除外,其他電阻、摩擦阻力均不考慮。求:

① ab速度是5m/s時,棒的加速度是多大?
② 當ab棒達到最大速度后,撤去外力F此后感應電流還能產(chǎn)生多少熱量?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(16分)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強度E=1.0×104N/C現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質量m=0.1kg的帶電體(可視為質點),在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C,然后落至水平軌道上的D點.取g=10m/s2.試求:

(1)帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大小;
(2)D點到B點的距離xDB;
(3)帶電體在從P開始運動到落至D點的過程中的最大動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖所示,半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內,軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為=1.25m,現(xiàn)將一質量=0.2kg的小滑塊從A點由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運動至B點以的速度水平飛出().求:

(1)小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力大小;
(3)小滑塊著地時的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(11分)摩擦系數(shù)μ=0.2的水平地面AB長75m,和光滑斜面在B點用一小段光滑圓弧相連,斜面和水平地面的夾角為30O且無限長,一質量為m=1kg的物體(可視為質點)從A點以初速度vo=20m/s的速度向右滑動,求物體從A點出發(fā)經(jīng)過B點的速度大小和時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)某同學玩“彈珠游戲”裝置如圖所示,S形管道BC由兩個半徑為R的1/4圓形管道拼接而成,管道內直徑略大于小球直徑,且遠小于R,忽略一切摩擦,用質量為m的小球將彈簧壓縮到A位置,由靜止釋放,小球到達管道最高點C時對管道恰好無作用力,求:(    )

⑴小球到達最高點C的速度大。
⑵若改用同樣大小質量為2m的小球做游戲,其它條件不變,求小球能到達的最大高度;
⑶若改用同樣大小質量為m/4的小球做游戲,其它條件不變,求小球落地點到B點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,質量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。在鐵板中心的正上方有一個質量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開,兩者一起開始做簡諧運動。木塊撞到鐵板上以后,共同下降了l1=2.0cm時刻,它們的共同速度第一次達到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零。空氣阻力忽略不計,重力加速度取g=10m/s2。求:

⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度,用k表示.求本題中彈簧的勁度k;
⑵ 從木塊和鐵板共同開始向下運動到它們的共同速度第一次減小到零的過程中,彈簧的彈性勢能增加了多少?
⑶在振動過程中,鐵板對木塊的彈力的最小值N是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,AB為傾角θ=37°的斜面軌道,軌道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP為圓心角等于143°,半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道,兩軌道相切于B點,P、0兩點在同一豎直線上,輕彈簧一端固定在A點,另一自由端在斜面上C點處,現(xiàn)有一質量m = 2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點后(不栓接)釋放,物塊經(jīng)過C點后,從C點運動到B點過程中的位移與時間的關系為(式中x單位是m , t單位是s),假設物塊笫一次經(jīng)過B點后恰能到達P點,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),g取1Om/s2。

試求:(1) 若CD=1m,試求物塊從D點運動到C點的過程中,彈簧對物塊所做的功;
(2) B、C兩點間的距離x
(3) 若在P處安裝一個豎直彈性擋板,小物塊與擋板碰撞時間極短且無機械能損失,小物塊與彈簧相互作用不損失機械能,試通過計算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運動過程中是否會脫離軌道?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)如圖所示,在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著射線放射P,已知射線實質為 高速電子流,放射放出的電子速度v0=1.0×107m/s.足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置,相距d =2.0×m,其間有水平向左的勻強電場,電場強度大小E=2.5×104N/C.已知電子電量e=1.6×10-19C,電子質量取m=9.0×10-31kg.求:

(1)電子到達熒光屏M上的動能;
(2)熒光屏上的發(fā)光面積.

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