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如图所示,两形状完全相同的平板A、B置于光滑水平面上,质量分别为m和2m.平板B...

如图所示,两形状完全相同的平板AB置于光滑水平面上,质量分别为m2m.平板B的右端固定一轻质弹簧,P点为弹簧的原长位置,P点到平板B左端点Q的距离为L.物块C置于平板A的最右端,质量为m且可视为质点.平板A、物块C以相同速度v0向右运动,与静止平板B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后平板AB粘连在一起,物块C滑上平板B,运动至P点开始压缩弹簧,后被弹回并相对于平板B静止在其左端Q点.弹簧始终在弹性限度内,平板BP点右侧部分为光滑面,P点左侧部分为粗糙面,物块C与平板B 粗糙面部分之间的动摩擦因数处处相同,重力加速度为g.求:

(1)平板AB刚碰完时的共同速率v1

(2)物块C与平板B粗糙面部分之间的动摩擦因数μ

(3)在上述过程中,系统的最大弹性势能Ep

 

(1)v0(2) (3)m 【解析】 (1)对A、B碰撞过程,根据动量守恒定律有:mv0=(m+2m) v1 解得:v1=v0 (2)设C停在Q点时A、B、C共同速度为v2,根据动量守恒定律有:2mv0=4mv2 解得:v2=v0 对A、B、C组成的系统,从A、B碰撞结束瞬时到C停在Q点的过程, 根据功能关系有:μmg(2L)=m+(3m)-(4m) 解得: (3)设弹簧压缩到最短时A、B、C共同速度为v3.对于A、B、C组成的系统,弹簧压缩到最短时系统的弹性势能Ep最大. 对于A、B、C组成的系统,从A、B碰撞后瞬间到弹簧压缩到最短的过程, 根据动量守恒定律有:2mv0=4mv3;解得:v3=v0 根据功能关系有:μmgL+Ep=m+(3m)-(4m) 解得:Ep=m  
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如图所示,一对杂技演员荡秋千(均视为质点),女演员由与悬点O1等高的A位置静止摆下,男演员从平台上D点静止摆下,某时刻女演员摆到最低点B时离开秋千,到达C点(男演员下摆的最低点)刚好被男演员接住,最后二者恰好摆回到平台D点.已知男、女演员均在同一竖直平面内运动,其质量分别为2mm,其余质量忽略不计,秋千的绳长分别为l2lO1O2等高,空气阻力不计,重力加速度为g.求:

l)女演员摆到最低点B的速度;

2)秋千绳O2D与竖直方向的夹角;

3)若男演员接住女演员用时t,此过程女演员对男演员的平均作用力.

 

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滑板运动是极限运动的鼻祖,很多极限运动都是由滑板运动延伸而来.如图所示是一个滑板场地,OP段是光滑的1/4圆弧轨道,半径为0.8 mPQ段是足够长的粗糙水平地面,滑板与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.滑板手踩着滑板AO点由静止滑下,到达P点时,立即向前起跳.滑板手离开滑板A后,滑板A以速度v1=2 m/s返回,滑板手落到前面相同的滑板B上,并一起向前继续滑动.已知滑板质量是m=5 kg,滑板手的质量是滑板的9倍,滑板BP点的距离为x=3 mg= 10 m/s2.(不考虑滑板的长度以及人和滑板间的作用时间)求:

(l)当滑板手和滑板A到达圆弧轨道末端P点时滑板A对轨道的压力;

(2)滑板手落到滑板B上瞬间,滑板B的速度;

(3)两个滑板间的最终距离.

 

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如图,C是放在光滑水平面上的一块右端有固定档板的长木板,在木板的上面有两块可视为质点的小滑块AB,三者的质量均为m,滑块AB与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板 静止,A以初速度v0C的左端、B以初速度2v0从木板中间某一位置同时以水平向右的方向滑上木板C。在之后的运动过程中B曾以v0的速度与C的右档板发生过一次弹性碰撞,重力加速度为g,则对整个运动过程,下列说法正确的是 

A. 滑块A的最小速度为v0

B. 滑块B的最小速度为v0

C. 滑块AB可能发生碰撞

D. 系统的机械能减少了40%

 

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如图所示,长为L质量为3m的长木板B放在光滑的水平面上,质量为m的铁块A放在长木板右端。一质量为m的子弹以速度v0射入木板并留在其中,铁块恰好不滑离木板。子弹射入木板中的时间极短,子弹、铁块均视为质点,铁块与木板间的动摩擦因数恒定,重力加速度为g。下列说法正确的是(   

A. 木板获得的最大速度为

B. 铁块获得的最大速度为

C. 铁块与木板之间的动摩擦因数为

D. 子弹、木块、铁块组成的系统损失的机械能为

 

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如图所示,A为一固定在地面上的光滑弧形轨道,质量为2m的足够长的小车B紧靠弧形轨道的右侧静止在水平光滑地面上,弧形轨道末端的切线水平且恰好在小车的上表面,一质量为m的滑块C自弧形轨道的a点由静止开始下滑,当滑块C与小车相对静止时,它们的速度为,滑块相对于小车的滑行距离为d,滑块与小车的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,滑块C可视为质点,从滑块开始下滑到滑块与小车相对静止的过程中,下列判断正确的是(    )

A.小车对滑块的摩擦力做功等于μmgd

B.系统损失的机械能为μmgd

C.滑块C到达弧形轨道末端时速度为

D.a点与弧形轨道末端的竖直高度为

 

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