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文檔簡介

1、1、一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度運動,現將質量為M 2.0 的小物塊拋上傳送帶, 如圖甲所示。 地面觀察者記錄了小物塊拋上傳送帶后 內的速度隨時間變化的關系, 以水平向右的方向為正方向, 得到小物塊的 圖像如圖乙所示。取 。(1) 指出傳送帶速度的大小和方向;(2) 計算物塊與傳送帶間的動摩擦因數 ;(3) 計算 0-6s 內傳送帶對小物塊做的功;(4) 計算 0-6s 內由于物塊與傳送帶摩擦產生的熱量。2、如圖所示,在光滑的水平面上停放一上表面水平的平板車C, C質量為 3m,在車上左端放有質量為 2m木塊 B,車左端靠于固定在豎直平面內半徑為R的 圓弧形光滑軌道, 已知軌道底端切線與水

2、 C上表面等高, 另一物塊質量為 m的 A 從軌道頂端由靜上釋放,與 B 碰后立即粘于一體為 D,在平板車 C上滑行,并與固定于 C右端水平輕質彈簧作用 后被彈回,最后 D剛好回到車的最左端與 C相對靜止,重力加速度為 g,設碰撞時間極短, A、B 均視為質點 . 求:1) 木塊碰撞后瞬間 D 的速度大小;2) 碰撞過程中損失的機械能;3) 彈簧壓縮過程中具有的最大彈性勢能2m的物塊(可視為質點),靜止在木板上的3、如圖所示,質量為 3m的木板靜止在光滑的水平面上,一個質量為端,已知物塊與木板間的動摩擦因數為 。現有一質量為 m的子彈(可視為質點)以初速度v0 水平向右射人物塊并穿出,已知子彈

3、穿出物塊時的速度為 ,子彈穿過物塊的時間極短,不計空氣阻力,重力加速度為g。求:子彈穿出物塊時物塊的速度大小。B 端滑出,木板的長度至少多大?子彈穿出物塊后,為了保證物塊不從木板的4、如圖所示,水平放置的彈簧左端固定,小物塊P(可視為質點 )置于水平桌面上的 A 點,并與彈簧右端接觸,此時彈簧處于原長。現用水平向左的推力將P緩慢地推至 B點,此時彈簧的彈性勢能為21J 。撤去推力后, P 沿桌面滑上一個停在光滑水平地面上的長木板Q上,已知 P、Q的質量分別為 2、4,A、B 間的距離 4m,A 距桌子邊緣 C的距離L2=2 與桌面及 P與 Q間的動摩擦因數都為 =0.1 ,g 取 102,求:

4、小物塊 P 滑至 C點的速度?要使 P 在長木板 Q上不滑出去,長木板至少多長?5、如圖所示,質量均為 m的兩物體 A B 分別與輕質彈簧的兩端相連接,將它們靜止放在地面上。一質量也為m的小物體 C從距 A 物高處由靜止開始下落。 C與 A相碰后立即粘在一起向下運動,以后不再分開。當A 與 C運動到最高點時,物體 B 對地面剛好無壓力。不計空氣阻力。彈簧始終處于彈性限度內。已知重力加速度為g。求:(1)A 與 C一起開始向下運動時的速度大小;(2)A 與 C一起運動的最大加速度大小;(3)彈簧的勁度系數。6、如圖所示,質量 0040 的靶盒 A靜止在光滑水平導軌上的 O點,水平輕質彈簧一端栓在

5、固定擋板P 上,另一端與靶盒 A連接。 Q處有一固定的發射器 B,它可以瞄準靶盒發射一顆水平速度為v0=50m s,質量 0 010 的彈丸,當彈丸打入靶盒 A 后,便留在盒內,碰撞時間極短。不計空氣阻力。求彈丸進入靶盒A 后,彈簧的最大彈性勢能為多少?7、如圖,水平地面和半圓軌道面均光滑,質量M1 的小車靜止在地面上,小車上表面與m的半圓軌道最低點 P的切線相平。現有一質量 m 2的滑塊(可視為質點)以6 的初速度滑上小車左端,二者共速時小車還未與墻壁碰撞,當小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數 0.2 ,g取 1021)求小車的最小長度2)討論小車的長度 L 在

6、什么范圍,滑塊能滑上 P 點且在圓軌道運動時不脫離圓軌道?8、下圖所示為某種彈射裝置的示意圖,光滑的水平導軌右端N 處與水平傳送帶理想連接,傳送帶長度4.0m,皮帶輪沿順時針方向轉動,帶動皮帶以恒定速率 3.0 勻速傳動。三個質量均為 1.0 的滑塊 A、B、C 置于水平導軌上,開始時 滑塊 B、 C之間用細繩相連,其間有一壓縮的輕彈簧,處于靜止狀態。滑塊A以初速度 v0=2.0 沿 B、C連線方向向 B運動, A與 B 碰撞后粘合在一起,碰撞時間極短,可認為A與 B碰撞過程中滑塊 C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開,彈簧伸展,從而使C與 A、 B分離。滑塊 C脫離彈簧后

7、以速度 2.0ms 滑上傳送帶,并從右端滑出落至地面上的 P點。已知滑塊 C 與傳送帶之間的動摩擦因數,重力加速度 g 取 10m s1)求滑塊 C 從傳送帶右端滑出時的速度大小;2)求滑塊 B、C 用細繩相連時彈簧的彈性勢能(3)若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同,要使滑塊 值是多少 ?C 總能落至 P 點,則滑塊 A與滑塊 B 碰撞前速度的最大9、如圖 20 所示,以 A、B 和 C、D為端點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內,一滑板靜止在光滑水平地面上,左 端緊靠 B點,上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C,一物塊被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E 點,運動到 A時剛好與傳送帶速度相同,

8、然后經 A 沿半圓軌道滑下,再經 B滑上滑板, 滑板運動到 C 時被牢固粘連,物塊可視為質點,質量為 m,滑板質量 2m,兩半圓半徑均為 R,板長, E 距 A為 5R,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因數均 ,重力加速度取 g 。( 1 )求物塊滑到 B 點的速度大小;( 2)若板右端到 C的距離 L 足夠大,求當兩物體共速時板滑行的距離;(3)若板右端到 C的距離 L在 RL5R范圍內取值, 試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中,克服摩擦力做10、如題 25-1 圖所示,一質量為 M的木板 A靜置于光滑水平面上,質量為m可視為質點的小物塊 B 以速度 v0從木板左端沿木板上表面向右

9、運動,恰好能運動到木板右端,已知3m,小物塊與木板間動摩擦因素為 ,重力加速度為 g,求:(1)小物塊 B 恰好運動到木板右端時速度大小;( 2)木板長度 L;(3)如題 25-2 圖所示,如果小物塊 B以速度 2v0 從木板左端沿木板上表面向右運動,同時對木板施水平向右 恒力 F,小物塊也恰好能運動到木板右端,求恒力F 的大小11、如圖所示,物體 A、 B通過細繩及輕質彈簧連接在輕滑輪兩側,物體A、B 的質量都為 m。開始時細繩伸直,用手托著物體 A使彈簧處于原長且 A 與地面的距離為 h,物體 B靜止在地面上。放手后物體A 下落,與地面即將接觸時速度大小為 v,此時物體 B 對地面恰好無壓

10、力,則下列說法中 正確的是:( )A彈簧的勁度系數為C此時物體 B 的速度大小也為 vD此時物體 A 的加速度大小為g,方向豎直向上B此時彈簧的彈性勢能等于12、如圖所示,質量為 M、長為 L 的木板置于光滑的水平面上,一質量為 m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑 動摩擦力大小為 f ,用水平的恒定拉力 F作用于滑塊。當滑塊運動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,滑塊速度為 v1,木板速度為 v2,下列結論中正確的是:(A) 上述過程中,F 做功大小為(B) 其他條件不變的情況下,(C) 其他條件不變的情況下,(D) 其他條件不變的情況下,M越大, s 越小F 越大,滑塊到達右端所用

11、時間越長f 越大,滑塊與木板間產生的熱量越多13、如圖所示 ,豎直面內固定有一個半徑為R的光滑圓弧軌道,其端點 B在圓心 O的正上方 , 另一個端點 A與圓心 O在同一水平面上 . 一個小球 (視為質點 )從 A點正上方某一高度處自由下落. 為使小球從 A點進入圓弧軌道后從 B點飛出,恰好又從 A點進入圓弧軌道且不與 A點處發生碰撞, 小球開始下落時的位置到 B點的高度差 h 應該是A4 B 2 C 54 D 無論 h 是多大都不可能出現題中所述情景A. 2C.ND. N 14、質量為 M、內壁間距為 L 的箱子靜止于光滑的水平面上,箱子中間有一質量為m的小物塊,小物塊與箱子底板間的動摩擦因數

12、為. 初始時小物塊停在箱子的正中間,如圖所示. 現給小物塊一水平向右的初速度 v,小物塊與箱壁碰撞 N次后恰又回到箱子正中間, 并與箱子保持相對靜 止 . 設碰撞都是彈性的,則整個過程中,系統損失的動能為()B. v215、如圖 4 所示,質量分別為 m和 2m的 A、B兩個木塊間用輕彈簧相連,放在光滑水平面上,A 靠緊豎直墻用水平力 F 將 B向左壓,使彈簧被壓縮一定長度,靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E這時突然撤去 F,關于 A、B和彈簧組成的系統,下列說法中正確的是( )A撤去 F 后, A 離開豎直墻前,墻對A 的沖量為零B撤去 F 后,A離開豎直墻前,系統動量不守恒,機械能守恒C撤去 F

13、 后,A離開豎直墻后,彈簧的彈性勢能最大值為D撤去 F 后,A離開豎直墻后,彈簧的彈性勢能最大值為參考答案、綜合題1、( 1)由圖可知傳送帶的速度大小為,方向水平向左。( 2 分)2)由速度圖象可得,物塊在滑動摩擦力的作用下做勻變速運動的加速度為2 分)由牛頓第二定律得2 分)得物塊與傳送帶間的動摩擦因數1 分)2 分)3)根據動能定理,傳送帶對小物塊做的功為3 分)即(2 分)4)物塊從沖上傳送帶到相對靜止的過程中,物塊相對于傳送帶的速度為2 分)這個過程中,物塊相對傳送帶的位移為因摩擦而產生的熱量為3 分)2、解:(1)由碰撞中動量守恒: 有2)碰撞中損失的機械能由能量守恒定律:1分3)壓

14、縮至彈簧最短及 D在左端時有從開始到壓縮到最短:從壓縮最短到 D 滑到左端時:故有:3(、 1)設子彈穿過物塊時物塊的速度為,對子彈和物塊組成的系統, 由動量守恒定律:2分得:2分2)物塊和木板達到的共同速度為 時,物塊剛好到達木板右端,這樣板的長度最小為L,對物塊和木板組成的系統:2分摩擦生熱:1分1 分)2分得:4、解:( 1)小物塊從 B點運動到 C 點的過程中,根據能量守恒定律若小物塊滑到木板右端時與長木板具有共同速度,所對應的長木板具有最小的長度,根據動量守恒和能量守恒定律:得:5、( 1)設小物體 C從靜止開始運動到 A點時速度為由機械能守恒定律設 C與 A 碰撞粘在一起時速度為,

15、由動量守恒定律3 分)求出( 2) A與 C一起將在豎直方向作簡諧運動。當A與 C運動到最高點時,回復力最大,加速度最大。A C受力圖, B 受力圖如右圖2 分)1 分)B受力平衡有F = ( 2 分)對 AC 應用牛頓第二定律F + 2 = 2( 2 分)求出 a = 1 5g( 2 分)3) 設彈簧的勁度系數為 k開始時 A 處于平衡狀態,設彈簧的壓縮形變量為 x對 A 有 ( 1 分)當 A 與 C運動到最高時,設彈簧的拉伸形變量為x對 B有( 1 分)1 分)由以上兩式得因此,在這兩個位置時彈簧的彈性勢能相等:E 彈 E彈對 A C,從原平衡位置到最高點,根據機械能守恒定律E 彈 E

16、彈解得6、 2 5J( 10 分)彈丸進入靶盒 A 后,彈丸與靶盒 A的共同速度設為 v,由系統動量守恒 得靶盒 A 的速度減為零時,彈簧的彈性勢能最大,由系統機械能守恒得解得2 分)代入數值得 J ( 2 分)7、( 1)設滑塊與小車的共同速度為v1,滑塊與小車相對運動過程中動量守恒,有:2 分)代入數據解得: ( 2 分)設小車的最小長度為 L1,由系統能量守恒定律,有:( 2 分)代入數據解得:2 分)( 2)設小車與墻壁碰撞時,滑塊與P點的距離為 L2,若滑塊恰能滑過圓的最高點,設滑至最高點的速度為條件為:v,臨界( 2 分)根據動能定理,有:( 1 分)聯立并代入數據解得: L2=1

17、m1 分)這種情況下小車的長度為:若滑塊恰好滑至 圓弧到達點時就停止,則滑塊也能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道根據動能定理,有:1 分)代入數據解得: m這種情況下小車的長度為: m若滑塊滑至 P 點時速度恰好為零,由動能定理,有:( 1 分)解得: m ( 1 分) 這種情況下小車的長度為: m 綜上所述,滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道,半圓軌道的半徑必須滿足:或 7m ( 2 分)8、(1)滑塊 C滑上傳送帶后做勻加速運動,設滑塊C從滑上傳送帶到速度達到傳送帶的速度 v 所用的時間為 t,加速度大小為 a,在時間 t 內滑塊 C的位移為 x 。根據牛頓第二定律和運動學公式 (1 分)(1分)

18、( 1 分)解得( 1 分)即滑塊 C 在傳送帶上先加速, 達到傳送帶的速度 v 后隨傳送帶勻速運動, 并從右端滑出, 則滑塊 C 從傳道帶右端滑出 時的速度為 3.0 ( 1 分)(2)設 A、B 碰撞后的速度為 v1,A、B 與 C分離時的速度為 v2,由動量守恒定律0=21 ( 1 分)2 1=22 ( 1 分)由動量守恒規律 ( 2 分)解得 1.0J ( 1 分)(3)在題設條件下,若滑塊 A 在碰撞前速度有最大值,則碰撞后滑塊C的速度有最大值,它減速運動到傳送帶右端時,速度應當恰好等于傳遞帶的速度v。設 A與 B 碰撞后的速度為,分離后 A與 B的速度為,滑塊 C的速度為 ,由能量守恒規律和動量守恒定律( 1 分)( 1 分)由能量守

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