一固定的斜面，倾角为45°，斜面长L=2.0 m，在斜面下端有一与斜面垂直的挡板。一质量为m的滑块，从斜面的最高点由静止沿斜面滑下，下滑到斜面最底端与挡板发生碰 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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一固定的斜面，倾角为45°，斜面长L=2.0 m，在斜面下端有一与斜面垂直的挡板。一质量为m的滑块，从斜面的最高点由静止沿斜面滑下，下滑到斜面最底端与挡板发生碰撞（碰撞前后能量没有损失）。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2。求：
(1)滑块第1次到达斜面最底端时的速度大小；
(2)滑块第1次与挡板碰撞反弹后沿斜面上升的最大距离与第一次下滑的距离之比；
(3)此滑块从开始运动到与挡板发生第5次碰撞前的过程中所运动的总路程。

答案

解：(1)由动能定理得

①
且F_μ=μmgcosθ ②
由①②得

(2)滑块向上运动由动能定理得

③
由方程①②③得

(3)令

，则L₁=αL
同理第2次碰撞后上升的距离为L₂=αL₁=α²L
第3次碰撞后上升的距离为L₃=αL₂=α³L
……
第1次碰撞前通过的路程s₁=L
第2次碰撞前通过的路程s₂=L+2L₁=L+2αL
第3次碰撞前通过的路程s₃=L+2L₁+2L₂=L+2αL+2α²L
……
第5次碰撞前通过的路程

代入数值得s₅=8.42 m

核心考点

试题【一固定的斜面，倾角为45°，斜面长L=2.0 m，在斜面下端有一与斜面垂直的挡板。一质量为m的滑块，从斜面的最高点由静止沿斜面滑下，下滑到斜面最底端与挡板发生碰】；主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点，太阳能汽车被诸多国家所提倡，太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。如图所示为某汽车公司设计的太阳能汽车，当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进。设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变；之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度v_max。设汽车的质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法中正确的是

[ ]
A．汽车的额定功率为fv_maxB．汽车匀加速运动过程中，克服阻力做功为fvt
C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，牵引力所做的功为

D．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，合力所做的功为

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如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变化关系如图乙所示，滑块与AB间动摩擦因数为0.25，与BC间的动摩擦因数未知，取g =l0m/s²。求：
（1）滑块到达B处时的速度大小；
（2）滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中所需的时间；
（3）若滑块到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C，则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。

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固定在水平地面上的斜面，表面光滑，斜面倾角为θ。斜面底端固定一个与斜面垂直的挡板，一木板A被放在斜面上，其下端离地面高为H，上端放着一个小物块B，如图所示。木板和物块的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动摩擦因数为μ（μ>tanθ），把它们由静止释放，木板与挡板发生碰撞时，时间极短，无动能损失，而物块B始终不会与挡板发生碰撞。求：
(1)木板A即将与挡板第一次碰撞时的速度；
(2)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离；
(3)从释放木板到木板和物块都静止，木板和物块系统损失的机械能。