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如圖所示,滑塊的質量M=2kg,開始靜止在水平面上的A點,滑塊與水平面間的摩擦因數為μ=0.2,與A點相距S=2.25m的B點上方有一質量m=1.2kg的小球,小球被一長為l=0.5米的輕繩掛在O點而處于靜止狀態。現給滑塊一瞬時沖量I=10N?S,讓滑塊沿水平面向右運動,此后與小球發生碰撞,碰后小球恰能在豎直平面內完成完整的圓周運動(g=10m/s2)。求:

(1)滑塊最終靜止在距離A點多遠處?
(2)因滑塊與小球碰撞而損失的機械能是多少?
在A點,給滑塊瞬時沖量,由動量定理得:………………………①
滑塊向前運動,與小球碰撞前,由動能定理得
………………………②
兩物相碰,動量守恒定律得………………………③
小球恰能完成圓周運動,到最高點,由牛頓第二定律知………………………④上擺過程,機械能守恒定律得………………………⑤
滑塊繼續減速,由動能定理知………………………⑥
碰撞時,由能的轉化與守恒定律知………………………⑦
聯立以上各式解得,(8)知碰撞為彈性碰撞,無機械能損失。
評分標準:本題共10分,其中3式2分,8式2分,其余每式1分。
本題考查碰撞前后的動量守恒,碰撞后小球擺動,擺到最高點過程中根據能量守恒求解
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在半徑為R的半圓形光滑固定軌道右邊緣,裝有小定滑輪,兩邊用輕繩系著質量分別為m和M(M=3m)的物體,由靜止釋放后,M可從軌道右邊緣沿圓弧滑至最低點,則它在最低點的速率為(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質量為 m的小球,用長為l的輕繩懸掛于O點。小球在水平拉力F作用下,從平衡位置P點緩慢地移動到Q點,如圖1所示,則拉力F所做的功為 (      )
A.mglcosθB.mgl(1-cosθ)
C.FlcosθD.Flsinθ

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在一次運動會中,要求運動員從高為H的平臺上A點由靜止出發,沿著動摩擦因數為的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中。設滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運動員自由調節(取g=10m/s2)。求:
(1)運動員到達B點的速度與高度h的關系;
(2)運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應調為多大?對應的最大水平距離Smax為多少?
(3)若圖中H=4m,L=5m,動摩擦因數=0.2,則水平運動距離要達到7m,h值應為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,長度為的輕繩上端固定在O點,下端系一質量為m的無彈性小球(小球的大小可以忽略)。小球擺到最低點時距地面高度為h,小球在水平拉力作用下處于靜止狀態,此時繩子和豎直方向的夾角為。()不計空氣阻力。
(1)由圖示位置無初速度釋放小球,求當小球通過最低點時輕繩對小球的拉力。
(2)若小球擺到最低點時,輕繩剛好斷裂,求小球由圖示位置無初速度釋放后到落地的總時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關于功和機械能的說法,正確的是
A.在有阻力作用的情況下,物體重力勢能的減少不等于重力對物體所做的功
B.合力對物體所做的功等于物體動能的改變量
C.物體的重力勢能是物體與地球之間的相互作用能,其大小與勢能零點的選取有關
D.運動物體動能的減少量一定等于其重力勢能的增加量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一滑塊從半圓形光滑軌道上端由靜止開始滑下,當滑到最低點時,關于滑塊動能大小和對軌道最低點的壓力,下列結論正確的是(      )
A.軌道半徑越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力越大
B.軌道半徑越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力與半徑無關
C.軌道半徑不變,滑塊的質量越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力越小
D.軌道半徑不變,滑塊的質量越大,滑塊動能越大,對軌道的壓力越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,有一半徑為R的半圓形圓柱面MPQ,質量為2m的A球與質量為m的B球,用輕質繩連接后掛在圓柱面邊緣.現將A球從邊緣M點由靜止釋放,若不計一切摩擦。

求:(1)A球沿圓柱面滑到最低點P點的過程中,A、B構成的系統機械能是否守恒?
(2)A球沿圓柱面滑到最低點P時,A、B的速度之比;
(3)A球沿圓柱面滑到最低點P時的速度大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質量為m的石子從距地面高為H的塔頂以初速v0豎直向下運動,若只考慮重力作用,則石子下落到距地面高為h處時的動能為(g表示重力加速度) (       )
A.mgH+B.mgH-mgh
C.mgH+-mghD.mgH++mgh

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同步練習冊答案
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