如图所示,质量为m1=0.50kg、带有q=6.0×10-4C正电荷的小物块,放在绝缘木板的左端;木板静止在水平面上,其质量M=0.25kg、长度L=9.5m,木板上表面右端与竖直面上光滑绝缘二分之一圆轨道的最低点A相平且相距L0=6.0m;小物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2。质量为m2=0.05kg的绝缘弹丸以速度v0=50m/s沿水平方向射向小物块,与小物块相碰(碰撞时间极短)后弹丸以v=10m/s的速度大小反弹,然后小物块使木板从静止开始向右运动,当木板与竖直圆轨道AB碰撞立即锁住。在竖直面AB左侧空间存在电场强度为E=2.5×103V/m、方向水平向右的匀强电场。重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)弹丸与小物块碰后小物块的速度大小;
(2)小物块滑到圆轨道最低点A处的速度大小;
(3)若圆弧半径为R=4m,物块m1滑到圆轨道最低点A处时,电场强度变为原来的2倍,方向不变,竖直面AB左右侧空间均有电场,接下来物块m1的运动情况以及在木板上经过的路程。
【考点】动量守恒定律在板块模型中的应用;动能定理的简单应用.
【答案】(1)弹丸与小物块碰后小物块的速度大小为6m/s;
(2)小物块滑到圆轨道最低点A处的速度大小为3m/s;
(3)物块m1的运动情况见解析,物块在木板上经过的路程为m。
(2)小物块滑到圆轨道最低点A处的速度大小为3m/s;
(3)物块m1的运动情况见解析,物块在木板上经过的路程为
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:544引用:5难度:0.1
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1.如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M=2kg的小车右端锁定在墙面上,小车左边部分为半径R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道末端平滑连接一水平粗糙面,粗糙面右端是一弹性挡板,挡板左侧有少许触发式炸药。有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从小车左侧圆弧轨道顶端A点由静止释放。恰好能碰到炸药,炸药爆炸瞬间释放的能量有E=72J转化为小物块的动能(炸药爆炸后瞬间小物块速度沿水平方向),同时解除墙面对小车的锁定。(重力加速度g取10m/s2)
(1)求小物块第一次滑到圆弧轨道末端时轨道对小物块的支持力FN的大小;
(2)若A点上方空间存在竖直向下的风(对小车没有作用力),风对小物块的作用力方向仅沿竖直方向向下(与小物块相互作用的过程不产生热量),其大小与距A点所在的水平面的高度成正比,比例系数为k=5N/m。求小物块相对于A点能上升的最大高度h;
(3)在(2)的条件下,通过分析判断小物块整个运动过程中能几次从A点飞离小车,并求小车在整个运动过程中能达到的最大速度vm。(结果可用根号表示)发布:2024/12/29 23:0:1组卷:66引用:3难度:0.2 -
2.如图所示,木板A质量mA=1kg,足够长的木板B质量mB=4kg,质量为mC=2kg的木块C置于木板B上,水平面光滑,B、C之间有摩擦.现使A以v0=12m/s的初速度向右运动,与B碰撞后以4m/s速度弹回.求:
(1)B运动过程中的最大速度大小.
(2)C运动过程中的最大速度大小.发布:2024/12/29 19:30:1组卷:13引用:6难度:0.3 -
3.图为某个有奖挑战项目的示意图,挑战者压缩弹簧将质量m0=0.3kg的弹丸从筒口A斜向上弹出后,弹丸水平击中平台边缘B处质量m1=0.3kg的滑块或质量m2=0.2kg的“L形”薄板,只要薄板能撞上P处的玩具小熊就算挑战成功。已知弹丸抛射角θ=53°,B与A的高度差
,B与P处的小熊相距s=2.2m,薄板长度L=0.9m,最初滑块在薄板的最左端;滑块与薄板间的动摩擦因数为μ1=0.5,薄板与平台间的动摩擦因数μ2=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力;薄板厚度不计,弹丸和滑块都视为质点,所有碰撞过程的时间和外力影响均不计,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8。h=209m
(1)求A、B间的水平距离x;
(2)若弹丸与薄板发生完全非弹性碰撞,试通过计算判定挑战会不会成功;
(3)若弹丸与滑块发生完全弹性碰撞,且之后可能的碰撞也为完全弹性碰撞,试通过计算判定挑战会不会成功。发布:2024/12/29 15:30:2组卷:349引用:5难度:0.1