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如图所示,光滑水平面上静止放置质量M = 2kg,长L = 0.84m的长木板C...

如图所示,光滑水平面上静止放置质量M = 2kg,长L = 0.84m的长木板C;离板左端S = 0.12m处静止放置质量mA =1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ = 0.4;在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B均可视为质点,g = 10m/s2.现在木板上加一水平向右的力F,问:

(1)当F = 9N时,小物块A的加速度为多大?

(2)若F足够大,则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少?

(3)若在A与B发生弹性碰撞时撤去力F,A最终能滑出C,则F的取值范围是多少?

 

(1)3 m/s2 (2)0.6s (3) 【解析】试题分析:(1)设M和mA一起向右加速,它们之间静摩擦力为f 由牛顿第二定律得:F=(M+mA)a------------------------------2分 得:----------------------------------------------------------2分 ,表明加速度的结果是正确的.(1分) (2)mA在与mB碰之前运动时间最短,必须加速度最大,则: --------------------------------------------2分 ---------------------------------------------1分 解得:-----------------------------------------1分 (3)在A与B发生碰撞时,A刚好滑至板的左端,则此种情况推力最大,设为F1, 对板C,有:---------------------------------------1分 ----------------------------------------------1分 解得:----------------------------------------------1分 若A与C没有发生相对滑动,设推力最小为F2.A与B发生弹性碰撞之前, 对A和C,有:-----------------------1分 A与B发生弹性碰撞,因质量相等,A的速度交换给B,A静止------1分 而后刚好撤去外力,A与C发生相对滑动,A滑至C的左端时A、C刚好共速,有: ---------------------------------------------------------1分 -------------------------------1分 解得:------------------------------------------1分 综合以上分析,推力的范围:--------------------1分 考点:本题考查牛顿运动定律、动能定理  
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考点分析:
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如图,一块平板P2置于光滑水平面上,质量为2m ,其右端固定轻质弹簧,左端放置一个物体P1 ,质量为m可看作质点。平板P2上弹簧的自由端离物体P1相距为L的部分是粗糙的,其余部分是光滑,且P1与P2之间的动摩擦因数为μ 。现有一颗子弹P质量为以速度水平向右打入物体P1并留在其中,子弹打入过程时间极短。随后的运动过程中,(重力加速度为g)求

 

(1)子弹P打入物体P1后的共同速度v1

(2)若子弹P与物体P1最终能停在平板P2的最左端,则L至少为多少?

(3)试讨论动摩擦因数为μ与此过程中弹簧的最大弹性势能EP 的关系

 

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如图所示,质量M=10kg,上表面光滑的足够长木板在水平拉力F=50N作用下,以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时。又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L=1m就在木板最右端无初速放一铁块。求:

1第一个铁块放上后,木板运动lm时,木板获得多大动量?

2最终有几个铁块能留在木板上?

3最后一个铁块与木板右端距离多大?g=10m/s2

 

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如图所示,细绳上端固定于水平轴O,下端系一质量m=1.0kg的小球,组成一摆长为L= 0.2m的摆。摆原来处于静止状态,且小球与光滑平台的边缘接触,但对平台无压力,平台高h= 0.8m。一个质量为M= 2.0kg的滑块,以速度v0沿平台水平向右运动与小球发生正碰。碰后小球在绳的约束下运动,经四分之一个圆弧到达A点速度减为零,滑块M落在水平地面的C点,C点距平台边缘的水平距离x= 1.2m。取g=10m/s2。求:

(1)碰后滑块的速度大小v;

(2)碰后小球的速度大小vm;

(3)碰后系统损失的机械能△E。

 

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为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做如下实验:

①用天平测出两个小球的质量分别为m1m2,且m1>m2

②按照如图所示的那样,安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端;

③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置;

④将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1仍从斜槽顶端A处静止开始滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置;

⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中DEF点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

根据该同学的实验,回答下列问题:

(1)在没有放m2时,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,m1的落点是图中的____________点;

(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式_________,则说明碰撞中动量是守恒的;

(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式________________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。

 

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某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).完成下列填空:

1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的 示数为1.00kg

2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为     kg

3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧.此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:


 


 

1
 

2
 

3
 

4
 

5
 

mkg
 

1.80
 

1.75
 

1.85
 

1.75
 

1.90
 


 

 

4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为     N;小车通过最低点时的速度大小为     m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2,计算结果保留2位有效数字)

 

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