高三物理解答题中等难度题
(12分)如图13所示,m1(为叙述方便,其质量即用m1表示,下同)为有半径R=0.5m的竖直半圆槽的物体,另一物体m2与m1紧靠在一起共同置于光滑水平面上。一质量为m3=0.5kg的小球从光滑半圆槽的最高点无初速下滑,若m1=m2=1kg,取g=10m/s2。求:
(1)m3沿半径圆槽下滑到最低点时m3和m1的速度。
(2)m3沿半径圆槽下滑到最低点后继续上升的最大高度。
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如图所示,m1(为叙述方便,其质量即用m1表示,下同)为有半径R=0.5m的竖直半圆槽的物体,另一物体m2与m1紧靠在一起共同置于光滑水平面上。一质量为m3=0.5kg的小球从光滑半圆槽的最高点无初速下滑,若m1=m2=1kg,取g=10m/s2。求:
1.m3沿半径圆槽下滑到最低点时m3和m1的速度。
2.m3沿半径圆槽下滑到最低点后继续上升的最大高度。
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如图所示,半径为R1=1.8m的四分之一光滑圆弧轨道与半径为R2=0.5m的半圆光滑细圆管轨道平滑连接并固定在竖直平面内,光滑水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.0m、质量为M=1.5kg的木板,木板上表面正好与管口底部相切,处在同一水平线上,木板的左方有一足够长的台阶,其高度正好与木板相同。现在让质量为m1=2kg的小物块A从四分之一圆弧顶部由静止释放,然后与静止于该圆弧底部质量为m2=1kg的小物块B发生碰撞,二者形成一个整体C不再分开,之后从半圆管轨道底部滑上木板,木板由静止开始向左运动.当木板速度为v=2m/s时,与台阶碰撞立即被粘住(即速度变为零).若重力加速度g取10m/s2,小物块碰撞前后均可视为质点,圆管粗细不计.
(1)求物块A和B碰撞过程中损失的机械能。
(2)求物块C滑到半圆管底部时所受支持力大小.
(3)若物块与木板及台阶表面间的动摩擦因数均为μ=0.25,求物块C在台阶表面上能滑行的距离。
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如图所示,水平轨道与半径为0.5m的半圆形光滑竖直轨道相连,固定在地面上。可视为质点的滑块a和小球b紧靠在一起静止于半圆圆心O的正下方N点,滑块a和小球b中间放有少许火药,某时刻点燃火药,滑块a和小球b瞬间分离,小球b恰好能通过半圆轨道的最高点P,落地点与滑块a最终停下的位置相同,已知a和b质量分别为2m、m,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球b的最大速度大小;
(2)滑块a与轨道间的动摩擦因数。
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如图所示,半径R=0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8 m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2 m.可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起静止在平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药.今点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m1、m2的机械能,使它们具有水平方向的速度,m1通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是N=44 N,水平抛出落在水平地面上的P点,m2也落在P点,已知m1=2 kg,g取10 m/s2.求炸药释放出来的能量是多少?
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如图所示,放置在光滑水平地面上的物体Q质量为M =0.6kg,它的左边是一段长为l=0.5m的平板AB、右边是一个半径为r =0.1m的光滑半圆轨道,BC为半圆轨道处于竖直方向上的直径。一质量为m=0.2kg的小滑块P(可视为质点)开始时处于平板的左端A处,让滑块P和物体Q以方向相反的初速度同时开始相向运动,P、Q的初速度大小分别为v1=3m/s、v2=1m/s。已知滑块与平板之间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2。
(1)求滑块滑至平板右端B的过程中,P和Q组成的系统损失的机械能。
(2)求滑块P运动至半圆轨道的最高点C处时受到的轨道压力的大小。
(3)通过计算判断,滑块P从C点脱离轨道后能否落到平板AB上。
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如图所示,倾角为30°的粗糙斜面与光滑水平轨道通过一小段圆弧在C点相接,水平轨道的右侧与半径为R=0.32m的光滑竖直半圆形轨道相连。质量为0.5kg的物体B静止在水平轨道上,一质量为0.1kg的A物体以v0=16m/s的速度与B发生正碰,结果B恰好能通过半圆形轨道的最高点。A、B均可看成质点,除第一次碰撞外,不考虑A、B间其他的相互作用,已知A与斜面间的动摩擦因数为μ=,取g=10m/s2。求:
(1)碰撞过程中A对B的冲量大小
(2)A从第一次冲上斜面到离开斜面的时间
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如图所示,光滑的水平桌面AB长为L=0.9m,高h=0.8m,左边是光滑竖直半圆轨道,半径R=0.5m,用轻质细线连接甲、乙两物体中间夹一轻质弹簧,弹簧与可看作质点的两物体不拴连。甲的质量为m1=1kg,乙的质量为m2=2kg,两物体静止在桌面上。烧断细线,甲物体离开弹簧进入半圆轨道,恰好能到达最高点D,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)乙物体落地时离桌面左边缘B点的水平距离;
(2)烧断细线前压缩的轻质弹簧贮存的弹性势能。
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