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(10分)如图所示,一个厚度不计的圆环A,紧套在长度为L的圆柱体B的上端,A、B两者的质量均为m.A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,其大小为kmg(k>1).A,B一起由离地H高处由静止开始落下,触地后能竖直向上弹起,触地时间极短,且无动能损失.A环运动过程中未落地.

(l)B与地第一次碰撞后,B上升的最大高度是多少?
(2)B与地第一次碰撞后,当A与B刚相对静止时,B下端离地面的高度是多少?
(3)要使A、B不分离,L至少应为多少?
(1) (2) (3) 

试题分析:(1)落地瞬间
     

对B来说碰撞后以速度v向上作匀减速运动,其加速度aB由  
得          
上升的最大高度为H1==…… (3分)
(2)对A来说碰撞后的加速度aB

    方向竖直向上。
当A、B速度相等时,两者相对静止。设经时间t后,两者速度相等,有


所以B与地第一次碰撞后,当A与B刚相对静止时,B下端离地面的高度为
=…… (4分)
(3)由于B与地面碰撞过程无动能损失,如果L足够长,最后A与B都静止。由能的转化与守恒,可得的最小值Lmin。即
      Lmin=…… (3分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一颗子弹以某一初速度射入三块完全相同的木块,最终恰好停在第三块木块的正中央,若子弹在木块中的运动可认为是匀减速直线运动,那么在其停止前在这三木块中的运动的时间之比为(  )
A.(2-
2
):(
3
-1
):1
B.1:(
2
-1
):(
3
-
2
C.(
3
-
2
):(
2
-1
):1
D.(
5
-
3
):(
3
-1
):1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

2011年7月23日20时27分,在温州南站附近,动车的D301次车正以180km/h运行,在它前面不远处的D3115次车由于雷电影响正缓慢(计算时可认为速度为零)向前运行.由于后车(D301)并未收到调试室减速的指令,直到距离前车(D3115)相距约1km时才发现前车正在缓慢运行,D301司机虽全力刹车,仍以90km/h的速度撞上D3115,造成重大伤亡事故,如图所示.求动车D301刹车的加速度大小和从D301刹车到撞上D3115的时间(保留二位有效数字).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,倾角=30的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m、质量M= 3kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=lkg的小物块,物块与木板间的动摩擦因数=.对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动.设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=l0

(1)为使物块不滑离木板,求力F应满足的条件;
(2)若F=37.5N,物块能否滑离木板?若不能,请说明理由;若能,求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个滑块沿一条直线运动,某时刻的速度大小为5m/s,加速度恒为5m/s2,则2s末,它的速度的大小可能是(     )m/s
A.5B.10C.15D.25

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(15分)飞行员驾驶舰载机在300m长的水甲跑道上进行起降训练。舰载机在水平跑道加速过程中受到的平均阻力大小为其重力的0.2倍,其涡扇发动机的水平推力大小能根据舰载机的起飞质量进行调整,使舰载机从静止开始经水平跑道加速后恰能在终点起飞。没有挂弹时,舰载机质量为m=2.0x104Kg,其涡扇发动机的水平推力大小恒为F=1.6×105 N。重力加速度g取10m/s2。(不考虑起飞过程舰载机质量的变化)
(1)求舰载机没有挂弹时在水平跑道上加速的时间及刚离开地面时水平速度的大小;
(2)已知舰载机受到竖直向上的升力F与舰载机水平速度v的平方成正比,当舰载机升力和重力大小相等时离开地面。若舰载机挂弹后,质量增加到m1=2.5×104Kg,求挂弹舰载机刚离开地面时的水平速度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(13分)如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o,物块与斜面之间的动摩擦因数。(重力加速度g取10 m/s2     

(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。
(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一匀变速运动物体的位移随时间变化的函数关系是x=4t+t2(国际单位), 则它运动的初速度、加速度及2s末的速度分别是
A.0、4m/s2、4m/s
B.4m/s、2m/s2、8m/s
C.4m/s、1m/s2、8m/s
D.4m/s、2m/s2、6m/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车2s后它的速度降为6m/s。求:
(1)刹车过程中的加速度;
(2)刹车后经多长时间汽车停下;
(3)汽车从刹车开始到停下所发生的位移

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