如图甲所示,光滑的水平地面上固定一长L=1.7m的木板C,C板的左端有两个可视为质点的物块A和B,其间夹有一

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-15
(2014?菏泽一模)如图所示,在光滑的水平桌面上有一长为L=2m的木板C,它的两端各有一块挡板,C的质量为m

炸药爆炸,滑块A与B分别获得向左和向右的速度,由动量守恒可知,A的速度较大(A的质量小),A、B均做匀速运动,A先与挡板相碰合成一体(满足动量守恒)一起向左匀速运动,最终B也与挡板相碰合成一体(满足动量守恒),整个过程满足动量守恒.(1)整个过程A、B、C系统动量守恒,有:0=(mA+mB+mC)v,所以v=0(2)炸药爆炸,A、B获得的速度大小分别为vA、vB.以向左为正方向,有:mAvA-mBvB=0,解得:vB=1.5m/s,方向向右然后A向左运动,与挡板相撞并合成一体,共同速度大小为vAC,由动量守恒,有:mAvA=(mA+mC)vAC,解得:vAC=1m/s此过程持续的时间为:t1=1vA=16 s此后,设经过t2时间B与挡板相撞并合成一体,则有:L2=vACt2+vB(t1+t2),解得:t2=0.3s所以,板C的总位移为:xC=vACt2=0.3m,方向向左答案:(1)板C的速度是0  (2)板C的位移大小是0.3m,方向向左.

(1)A与C间的摩擦力为:f A =μ A m A g=0.5×20×10N=100N,B与C间摩擦 为:f B =μ B m B g=0.25×40×10N=100N,推力F从零逐渐增大,当增大到100N时,物块A开始向右移动压缩轻弹簧(此时B仍保持静止),设压缩量为x,则力F=f A +kx,当x=0.5m时,力F=f A +f B =200N,此时B将缓慢地向右移.B在移动0.5m的过程中,力F保持F=200N不变,弹簧压缩了0.5m,B离木板C的右端0.2m,A离木板C有左端1.0m.作出力F随A位移的变化图线如图所示.(2)在物块B移动前,力F作用于物块A,压缩弹簧使弹簧贮存了弹性势能E 0 ,物块A移动了s=0.5m,设力F做功为W,由能量守恒可得弹簧贮存的弹性势能大小为:E 0 =W-f A s= 100+200 2 ×0.5J -100×0.5J=25J(3)撤去力F之后,AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零,故在物块AB滑离木板C之前,C仍静止不动.物块AB整体所受外力的合力也为零,其动量守恒,可得 m A v A =m B v B 由题可知,始终v A :v B =m B :m A =2:1 当物块B在木板C上向右滑动了0.2m,物块A则向左滑动了0.4m,但A离木板C的左端还有d=0.6m.可见,物块B先滑离木板C.并且两物体的相对位移△s=0.4m+0.2m=0.6m>0.5m(弹簧的压缩量),弹簧储存的弹性势能已全部释放,由能量守恒定律有 12E 0 = 1 2 m A v 2A + 1 2 m B v 2B +f A ?△s由此求出物块B滑离木板C时A物块的速度为v A =4m/s 设此后A滑离木板C时,物体A的速度v A ′,木板C的速度v c ′,有动量守恒定律有 m A v A =m A v A ′+m C v C ′ 由能量守恒有f A d= 1 2 m A v 2A -( 1 2 m A v A ′2 + 1 2 m C v C ′2 )有将d=0.6m及有关数据代入上两式解得:v C ′=1m/s,(v C ′=3m/s,不合题意舍弃)答:(1)推力F随A位移的变化图线如图所示;(2)弹簧储存的弹性势能E 0 的大小为25J;(3)最终C的速度是1m/s.

(1)A与C间的摩擦力为:fAAmAg=0.5×20×10N=100N,B与C间摩擦为:
fBBmBg=0.25×40×10N=100N,
推力F从零逐渐增大,当增大到100N时,物块A开始向右移动压缩轻弹簧(此时B仍保持静止),设压缩量为x,则力为:F=fA+kx,
当x=0.5m时,力F=fA+fB=200N,此时B将缓慢地向右移.B在移动0.5m的过程中,力F保持F=200N不变,弹簧压缩了0.5m,B离木板C的右端0.2m,A离木板C有左端1.0m.作出力F随A位移的变化图线如图所示.
(2)在物块B移动前,力F作用于物块A,压缩弹簧使弹簧贮存了弹性势能E0,物块A移动了s=0.5m,设力F做功为W,由能量守恒可得弹簧贮存的弹性势能大小为:
E0=W-fAs=
100+200
2
×0.5J?100×0.5J
-100×0.5J=25J
(3)撤去力F之后,AB两物块给木板C的摩擦力的合力为零,故在物块AB滑离木板C之前,C仍静止不动.物块AB整体所受外力的合力也为零,其动量守恒,可得
mAvA=mBvB
由题可知,始终vA:vB=mB:mA=2:1 当物块B在木板C上向右滑动了0.2m,物块A则向左滑动了0.4m,但A离木板C的左端还有d=0.6m.可见,物块B先滑离木板C.
并且两物体的相对位移△s=0.4m+0.2m=0.6m>0.5m(弹簧的压缩量),弹簧储存的弹性势能已全部释放,由能量守恒定律有:
12E0=
1
2
mAvA2+
1
2
mBvB2+fA△s

由此求出物块B滑离木板C时A物块的速度为:vA=4m/s
设此后A滑离木板C时,物体A的速度vA′,木板C的速度vc′,有动量守恒定律有:
mAvA=mAvA′+mCvC
由能量守恒有:fAd=
1
2
mAvA2?(
1
2
mAvA2+
1
2
mCvC2)

将d=0.6m及有关数据代入上两式解得:vC′=1m/s,(vC′=3m/s,不合题意舍弃)
答:(1)推力F随A位移的变化图线如图所示;
(2)弹簧储存的弹性势能E0的大小为25J;
(3)最终C的速度是1m/s.

  • 如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的...
    答:1、应该填“二力平衡 状态”2、4N,由于物体 运动速度 对 滑动摩擦力 大小无影响,故4s末摩擦力与6- 9s 摩擦力相等;又6-9s为 匀速直线运动 ,可知其二力平衡,摩擦力f等于水平推力F 3、推力F做功W=Fx=FVt=4*2*(9-6)=24J
  • 如图甲所示,水平地面上放置一倾角为θ=37°的足够长的斜面,质量为m的...
    答:=0.5 Wf=-12J(3)斜面体受力如图受到物块的压力N块=mgcosθ受到物块的摩擦力f=μmgcosθ设斜面体受到沿地面向右的摩擦力为f地,由平衡条件有 f地+N块sinθ-fcosθ=0解得:f地=-1.6N,负号表示方向水平向左.答:(1)由静止开始,0.5s末物块运动的速度大小v是4m/s.(2)物块沿...
  • 如图甲所示,光滑、绝缘的直角三角形斜面MON固定在水平地面上,ON边长...
    答:运动周期T=1s,在磁场B1中运动的时间 t1=0.5s (2)小物块切入ON时,电场方向变为向下,有(mg+qE)sinθ=ma将 E=mgq代入,解得 a=12m/s2 当电场变为竖直向上后小物块正好做一个完整的圆周运动,然后电场方向又变为竖直向下,小物块继续沿斜面以a=12m/s2的加速度下滑,故设小物块在斜面上...
  • 如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的...
    答:(1)由图乙的v-t图象知,物体在0~3s速度为0,处于静止状态;3~6s,速度不断增大,是加速直线运动;6~9s速度保持2m/s保持不变,进行匀速直线运动.所以物体在第2s末处于静止状态.(2)6~9s速度保持2m/s保持不变,进行匀速直线运动,物体在水平方向上受到推力和滑动摩擦力作用,这两个力是...
  • 如图甲所示,水平桌面的左端固定一竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R=0.5...
    答:5,解得:m=0.4kg,从A到D过程,由动能定理得:mgh1+FL-f+02L=12mvD2?0,由题可知:x=1m,由第(1)问知vD=xg2h2解得:F=1.9N;答:(1)小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式为vD=10x;(2)小物块与水平桌面CD间动摩擦因数μ是0.35;(3)恒力F的大小为1.9N.
  • 如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀...
    答:W-μmgxm=0 代入解得xm=Wμmg=2000.5×5×10m=8m答:(1)运动过程中物体的最大加速度为15m/s2;(2)在距出发点3m位置时物体的速度达到最大;(3)物体在水平面上运动的最大位移是8m.
  • 如图甲所示,水平桌面的左端固定一竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径 R =...
    答:(1) (2)0.35(3)1.9N 试题分析:⑴物体从D滑出后做平抛运动,则 ………(2分) ………(2分) 入化简可得 或 ………(1分)⑵由A→D全程动能定理得 …
  • 如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其从静止开始在水平推...
    答:WF-μmgs=0-0得 s=WFμmg=7000.5×4×10=35m即最大位移为35m.答:(1)物体运动过程中物体的最大加速度am为20m/s2.(2)在距出发点10m时物体的速度达到最大vm.(3)物体在水平面上运动的最大位移是35m,该同学不正确.
  • (2013?合肥模拟)如图甲所示,水平地面上有一静止平板车,车上放一物块...
    答:根据速度与时间的图象的斜率表示加速度,则有车先以a=△v△t=246=4m/s2的加速度匀加速直线运动,后以a′=△v△t=0?246=-4m/s2的加速度匀减速直线运动,根据物体与车的动摩擦因数可知,物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为a1=μmgm=μg=2m/s2,因此当车的速度大于物体的速度时,物体受到...
  • 如图甲所示,一物体放在水平地面上静止,受到水平的力F作用时,开始计时,F...
    答:A、由图甲所示,物体在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用;由图象乙所示,在在4~6s时间内,拉力为4N;由图象丙可知,在在4~6s时间内,物体做匀速直线运动,且速度为2m/s;则力F做功的功率为:P=Fv=4N×2m/s=8W;故A错误;B、由图象丙可知在4~6s时间内,物体做匀速直线运动,受到平衡力的...