光滑水平面上停放着质量m1=3kg的小车A,其左端紧靠着粗糙轨道MP,上表面与MP在同一水平面上。质量m2=1kg的小物块B由距P点=1.25m处以速度v0=3m/s开始运动,物块滑到小车上后刚好没有从小车上掉下。已知物块B与轨道MP、小车A间的动摩擦因数均为=0.2,g=10m/s2。求:
(1)小车的长度L;
(2)若在物块B滑上小车A同时,在小车右端施加一水平向右的恒力F=16N,多长时间后,物块能滑下小车?
高三物理解答题中等难度题
光滑水平面上停放着质量m1=3kg的小车A,其左端紧靠着粗糙轨道MP,上表面与MP在同一水平面上。质量m2=1kg的小物块B由距P点=1.25m处以速度v0=3m/s开始运动,物块滑到小车上后刚好没有从小车上掉下。已知物块B与轨道MP、小车A间的动摩擦因数均为=0.2,g=10m/s2。求:
(1)小车的长度L;
(2)若在物块B滑上小车A同时,在小车右端施加一水平向右的恒力F=16N,多长时间后,物块能滑下小车?
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如图甲所示,有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成,表面处处光滑,且AB段与BC段通过一小圆弧(未画出)平滑相接.有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方,小球与BC平面相切但无挤压.紧靠台阶右侧停放着一辆小车,车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,其中PQ段是粗糙的,Q点右侧表面光滑.现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处自由释放,滑至C点时与小球发生正碰,然后从小车左端P点滑上小车.碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动,轻绳受到的拉力如图乙所示.已知滑块、小球和小车的质量分别为m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg,AB轨道顶端A点距BC段的高度为h=0.8m,PQ段长度为L=0.4m,轻绳的长度为R=0.5m. 滑块、小球均可视为质点.取g=10m/s2.求:
(1)滑块到达BC轨道上时的速度大小.
(2)滑块与小球碰后瞬间小球的速度大小.
(3)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则滑块与PQ之间的动摩擦因数μ应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
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如图甲所示,有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成,表面处处光滑,且AB段与BC段通过一小圆弧(未画出)平滑相接.有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方,小球与BC平面相切但无挤压.紧靠台阶右侧停放着一辆小车,车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧,弹簧的自由端在Q点,其中PQ段是粗糙的,Q点右侧表面光滑.现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处自由释放,滑至C点时与小球发生正碰,然后从小车左端P点滑上小车.碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动,轻绳受到的拉力如图乙所示.已知滑块、小球和小车的质量分别为m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg,AB轨道顶端A点距BC段的高度为h=0.8m,PQ段长度为L=0.4m,轻绳的长度为R=0.5m. 滑块、小球均可视为质点.取g=10m/s2.求:
(1)滑块到达BC轨道上时的速度大小.
(2)滑块与小球碰后瞬间小球的速度大小.
(3)要使滑块既能挤压弹簧,又最终没有滑离小车,则滑块与PQ之间的动摩擦因数μ应在什么范围内?(滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内)
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如图所示,质量mC=3kg的小车C停放在光滑水平面上,其上表面与水平粗糙轨道MP齐平,且左端与MP相接触。轨道左侧的竖直墙面上固定一轻弹簧,现用外力将小物块B缓慢压缩弹簧,当小物块B离小车C左端的距离L0=1.25m时由静止释放,小物块B在轨道上运动并滑上小车C,已知小物块B的质量mB=1kg,小物块B由静止释放的弹性势能EP=4.5J,小物块B与轨道MP和小车C间的动摩擦因数均为μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2.
(1)求小物块B滑上小车C时的速度大小vB;
(2)求小物块B滑上小车C后,为保证小物块B不从小车C上掉下来,求小车C的最小长度L;
(3)若小车C足够长,在小物块B滑上小车C的同时,在小车C右端施加一水平向右的F=7N的恒力,求恒力作用t=2s时小物块B距小车C左端的距离x.
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如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为2m平板车C,在车上的左端放有一质量为m的小木块B,在小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内、半径为r的光滑圆形轨道,轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。现有一块质量也为m的小木块A从图中圆形轨道的
位置处由静止释放,然后,滑行到车上立即与小木块B发生碰撞,碰撞后两木块立即粘在一起向右在动摩擦因数为
的平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质小弹簧发生作用而被弹回,最后两个木块又回到小车的最左端与车保持相对静止,重力加速度为g,求:
(1)小木块A滑到轨道最点低时,对圆形轨道的压力;
(2)A、B两小木块在平板车上滑行的总路程。
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如甲图所示,水平光滑地面上用两颗钉子(质量忽略不计)固定停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的,半径为R=0.5m,在最低点B与水平轨道BC相切,视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=0.3m处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C。
现去掉钉子(水平面依然光滑未被破坏)不固定小车,而让其左侧靠在竖直墙壁上,该物块仍从原高度处无初速下落,如乙图所示。
不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2
求:(1)水平轨道BC长度;
(2)小车固定时物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;
(3)小车不固定时物块再次停在小车上时距小车B点的距离;
(4)两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比。
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如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量为M=2kg的平板车C,其右端固定挡板上固定一根轻质弹簧,平板车上表面Q点左侧粗糙右侧光滑,且粗糙段长为L=2m,小车的左边紧靠着一个固定在竖直平面内半径为r=5m的四分之一光滑圆形轨道,轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。现有两块完全相同的小木块A、B(均可看成质点),质量都为m=1kg,B放于小车左端,A从四分之一圆形轨道顶端P点由静止释放,滑行到车上立即与小木块B发生碰撞(碰撞时间极短)碰后两木块粘在一起沿平板车向右滑动,一段时间后与平板车达到相对静止,此时两个木块距Q点距离d=1m,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)木块A滑到圆弧轨道最低点时,木块A对圆形轨道的压力大小;
(2)木块与小车之间的滑动摩擦因数;
(3)若要两木块最终能从小车C左侧滑落,则木块A至少应从P正上方多高地方由静止释放。(忽略空气阻力,弹簧都在弹性限度内)
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