如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0 kg的平板车,车的上表面是一段长L=1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O′处相切.现将一质量m=1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g=10 m/s2,求:
(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小;
(2)小物块与车最终相对静止时,它距点O′的距离.
高二物理解答题中等难度题
如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0 kg的平板车,车的上表面是一段长L=1.5 m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O′处相切.现将一质量m=1.0 kg的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g=10 m/s2,求:
(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小;
(2)小物块与车最终相对静止时,它距点O′的距离.
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如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=1.0m的水平轨道,水平轨道左侧是一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5.整个装置处于静止状态.现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A.不考虑小物块与轻弹簧碰撞时的能量损失,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)解除锁定前弹簧的弹性势能;
(2)小物块第二次经过O′点时的速度大小;
(3)小物块与车最终相对静止时距O′点的距离
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如图所示,光滑水平面上有一质量M的平板车,车的上表面是一段粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R的四分之一光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点O′处相切.现将一质量m的小物块(可视为质点)从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车,小物块恰能到达圆弧轨道的O′处。求:
(1)小物块到达圆弧轨道的O′处时平板车速度v的大小;
(2)在上述过程中,小物块与平板车组成的系统损失的机械能
(3)要使小物块能到达圆弧轨道的最高点A,小物块进入平板车的速度v'应多大?
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如图所示,光滑水平面上有一长板车,车的上表面0A段是一长为L的水平粗糙轨道,A的右侧光滑,水平轨道左侧是一光滑斜面轨道,斜面轨道与水平轨道在O点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,其弹性势能为Ep,一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧,小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ,整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定,小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为 2m,斜面轨道的长度足够长,忽略小物体运动经过O点处产生的机械能损失,不计空气阻力。求:
(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能;
(2)当μ满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上,满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?
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如图所示,光滑水平面上有一长板车,车的上表面0A段是一长为L的水平粗糙轨道,A的右侧光滑,水平轨道左侧是一光滑斜面轨道,斜面轨道与水平轨道在O点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,其弹性势能为Ep,一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧,小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ,整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定,小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为 2m,斜面轨道的长度足够长,忽略小物体运动经过O点处产生的机械能损失,不计空气阻力。求:
(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能;
(2)当μ满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上,满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?
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在光滑的水平面上,有一质量M=2kg的平板车,其右端固定一挡板,挡板上固定一根轻质弹簧,在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块,其质量m=2kg。平板车表面上Q处的左侧粗糙,右侧光滑,且PQ间的距离L=2m,如图所示。某时刻平板车以速度v1=1m/s向左滑行,同时小滑块以速度v2=5m/s向右滑行。一段时间后,小滑块与平板车达到相对静止,此时小滑块与Q点相距L/4(g取10m/s2)
(1)求当二者处于相对静止时的速度大小和方向;
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数;
(3)若在二者共同运动方向的前方有一竖直障碍物(图中未画出),平板车与它碰后以原速率反弹,碰撞时间极短,且碰后立即撤去该障碍物,求小滑块最终停在平板车上的位置。
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在光滑的水平面上,有一质量M=2kg的平板车,其右端固定一挡板,挡板上固定一根轻质弹簧,在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块,其质量m=2kg。平板车表面上Q处的左侧粗糙,右侧光滑,且PQ间的距离L=3m,如图所示。某时刻平板车以速度v1=1m/s向左滑行,同时小滑块以速度v2=5m/s向右滑行。一段时间后,小滑块与平板车达到相对静止,此时小滑块与Q点相距。(g取10m/s2)
(1)求当二者处于相对静止时的速度大小和方向;
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数μ;
(3)若在二者共同运动方向的前方有一竖直障碍物(图中未画出),平板车与它碰后以原速率反弹,碰撞时间极短,且碰后立即撤去该障碍物,求小滑块最终停在平板车上的位置。
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在光滑的水平面上,有一质量M=2kg的平板车,其右端固定一挡板,挡板上固定一根轻质弹簧,在平板车左端P处有一可以视为质点的小滑块,其质量m=2kg。平板车表面上Q处的左侧粗糙,右侧光滑,且PQ间的距离L=2m,如图所示。某时刻平板车以速度v1=1m/s向左滑行,同时小滑块以速度v2=5m/s向右滑行。一段时间后,小滑块与平板车达到相对静止,此时小滑块与Q点相距。(g取10m/s2)
(1)求当二者处于相对静止时的速度大小和方向;
(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数。
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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,当离小车C左端的距离l=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,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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