题目
题型:不详难度:来源:
(1)滑块受水平推力F为多大?
(2)滑块到达D点时,小车速度为多大?
(3)滑块能否第二次通过C点? 若不能,说明理由;若能,求出返回C点时小车与滑块的速度分别为多大?
(4)滑块从D点滑出再返回D点这一过程中,小车移动距离为多少? (g取10m/s2)
答案
VB=1.6/m=1.6/0.4 m/s ="3.2" m/s(3分)
A→B,由动能定理得:FS=mVB2
所以 F=m =0.4×3.22/(2×0.64) N ="3.2N " (3分)
(2)滑块由C→D的过程中,滑块和小车组成系统在水平方向动量守恒,由于滑块始终紧贴着小车一起运动,在D点时,滑块和小车具有相同的水平速度VDX。由动量守恒定律得:mVC=(M+m)VDX VC=VB
所以 VDX=mVC/(M+m)="0.4X3.2/(3.6+0.4)=0.32m/s " (3分)
(3)滑块一定能再次通过C点。因为滑块到达D点时,将脱离小车相对于小车做竖直上抛运动(相对地面做斜上抛运动)。因题中说明无能量损失,可知滑块在离车后一段时间内,始终处于D点的正上方(因两者在水平方向不受力作用,水平方向分运动为匀速运动,具有相同水平速度), 所以滑块返回时必重新落在小车的D点上,然后再沿圆孤下滑,最后由C点离开小车,做平抛运动落到地面上。
以滑块、小车为系统,以滑块滑上C点为初态,滑块第二次滑到C点时为末态,此过程中系统水平方向动量守恒,系统机械能守恒得:
mVC=mVC‘+MV (2分)
mVC2=mVC’2+MV2 (2分)
上式中VC‘、V分别为滑块返回C点时,滑块与小车的速度,
V="0.64m/s " VC’=" -2.56m/s " (负号表示与V反向 ) (2分)
(4) 由机械能守恒定律,滑快由C到D,对系统有:
mVC2=mgR+ M VDX2+m(VDX2+VDY2 )(2分)
所以(1分)
滑块离D到返回D这一过程中,小车做匀速直线运动,前进距离为:
S=VDX2VDY/g
=0.32×2×1.1/10 m ="0.07m " (2分)(其它正确解法相应给分)
解析
核心考点
试题【如图所示,质量为m=0.4kg的滑块,在水平外力F作用下,在光滑水平面上从A点由静止开始向B点运动,到达B点时外力F突然撤去,滑块随即冲上半径为 R=0.4米的】;主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)电场的场强及细绳断开后A、B两球的加速度;
(2)当B球速度为零时,A球的速度大小;
(3)自绳断开至B球速度为零的过程中,两球组成系统的机械能增量为多少?
(1)A.B两物体在平板上都停止滑动时平板的速度;
(2)从A.B两物块滑上平板到物块A刚相对于平板静止过程中,A.B及平板组成的系统机械能损失;
(3)请在下面坐标系中画出平板运动的v—t图象(要写出计算过程)。
A.A、B离开弹簧时速度比为1 :2
B.A、B质量比为2 :1
C.未离弹簧时,A、B所受冲量比为1 :2
D.未离弹簧时,A、B加速度之比为1 :2
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