18.質(zhì)量為M的大木塊具有半徑為R的四分之一弧形槽,如圖所示,質(zhì)量為m的小立方體從曲面的頂端滑下,大木塊放在光滑水平面上,二者都作無摩擦的運(yùn)動(dòng),而且都從靜止開始,求小木塊脫離大木塊時(shí)的速度.

分析 大木塊與小木塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出小木塊的速度.

解答 解:設(shè)小木塊到大木塊的低端時(shí),物塊和大木塊的速度大小分別為v和V,以大木塊與小木塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,由機(jī)械能守恒定律得:
$mgh=\frac{1}{2}m{v^2}+\frac{1}{2}{M_1}{V^2}$…①,
以小木塊的速度方向?yàn)檎较,由?dòng)量守恒定律得:
mv-M1V=0…②
解得:v=$\sqrt{\frac{2MgR}{M+m}}$;
答:小木塊脫離大木塊時(shí)的速度是$\sqrt{\frac{2MgR}{M+m}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求物塊的速度、槽的位移,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律即可正確解題,要注意系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒,豎直方向動(dòng)量不守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.長沙市的五一大道是一條平直馬路.甲、乙兩汽車正沿五一大道同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它們行駛的速度均為10m/s.當(dāng)兩車快要到十字路口時(shí),甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈,于是立即剎車(反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì)),乙車司機(jī)發(fā)現(xiàn)甲車剎車后也緊急剎車,乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.5s.已知甲車剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的0.4倍,乙車緊急剎車制動(dòng)力為車重的0.5倍,車視為質(zhì)點(diǎn)(g=l0m/s2).求:
(1)若甲司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距警戒線15m,他采取上述措施能否避免闖紅燈?
(2)若甲車及人的總質(zhì)量2000kg,假設(shè)剎車過程中關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),甲車剎車過程中產(chǎn)生的總熱量?
(3)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車行駛過程中應(yīng)保持多大距離?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖,光滑斜面傾角θ=30°,用一豎直方向的光滑擋板將球擋在斜面上,已知 球重60N. 求:
(1)斜面對(duì)球彈力的大小;
(2)擋板對(duì)球彈力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.下列關(guān)于磁感線的說法正確的是( 。
A.磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向
B.磁場中任意兩條磁感線均不可相交
C.鐵屑在磁場中的分布所形成的曲線就是磁感線
D.磁感線總是產(chǎn)生于磁體的N極,終止于磁體的S極

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b放在同一水平面上,由靜止開始從同一位置沿相同方向同時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,對(duì)a、b運(yùn)動(dòng)情況的分析,下列結(jié)論正確的是( 。
A.a、b加速時(shí)的加速度大小之比為2:1B.a、b減速時(shí)的位移大小之比為1:1
C.在t=3t0時(shí)刻,a、b相距最遠(yuǎn)D.在t=6t0時(shí)刻,a、b相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中,盒子的邊長略大于球的直徑,某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,空氣阻力不計(jì),要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無作用力.則( 。
A.在最高點(diǎn)小球的速度水平,小球既不超重也不失重
B.小球經(jīng)過與圓心等高的位置時(shí),處于超重狀態(tài)
C.盒子在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)小球彈力大小等于2mg,方向向上
D.該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定等于2π $\sqrt{\frac{R}{g}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.一個(gè)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法正確的是( 。
A.只要圓半徑不變,它一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B.只要半徑轉(zhuǎn)過的角度與時(shí)間成正比,它-定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.只要速度方向隨時(shí)間均勻變化,它一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D.只要周期和轉(zhuǎn)速隨時(shí)間不斷均勻變化,它一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng),其速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.t1時(shí)刻的速度與t2時(shí)刻的速度方向相反
B.t1時(shí)刻的加速度與t4時(shí)刻的加速度方向相同
C.t2時(shí)刻和t4時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所受的合力與速度方向相反
D.t1時(shí)刻和t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)所受的合力與速度方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.試管開口向上,管內(nèi)底部有一小昆蟲,試管自由下落時(shí),當(dāng)昆蟲停在管底和沿管壁加速上爬的兩種情況下,試管在相等時(shí)間內(nèi)獲得的動(dòng)量大小是(  )
A.小昆蟲停在管底時(shí)大B.小昆蟲向上加速上爬時(shí)大
C.兩種情況一樣大D.小昆蟲加速度大小未知,無法確定

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