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如图所示,光滑小圆弧BC与光滑斜面AB和水平桌面CD相切,桌面上O点的左侧表面光滑, 右侧表面粗糙,距O点右侧L=1.5m处固定着竖直挡板Q.现有一个质量m=1kg的小物块P2静止放在O点,让另一个与它质量相等、材料相同的小物块P1从斜面上高h=1.8m处无初速度滑下。若物块与桌面的动摩擦因数=0.2,两个物块之间以及物块与挡板之间的碰撞中均无能量损失,P1、P2碰后将分开,两个物块均可视为质点,g=10m/s2.求:

   (1)物块P1第一次返回到斜面上的最大高度.

   (2)物块P2最后停在何处.

(1)设P1第一次到达桌面时的速度为v、P1、P2第一次碰后的速度为v1和u1

由机械能守恒定律有         ①                            

解得v=6m/s                                                                            

碰撞过程中由动量定恒和能量守恒有  ②     

                        ③                            

由②③式解得

设P2第一次返回O点的速度为u2,由能量守恒有

                      ④                            

解得                                                                

P1、P2再次碰撞,设第二次碰后P1的速度为v2

同理可得                                                 

再由机械能守恒定律有     ⑤                            

解得                                                                       

(2)分析可知,P2停下时,P1必已静止,设P2在桌面上通过的总路程为s

由能量守恒有                     ⑥                            

解得s=9m                                                                               

因s/L=6                   

所以,P2最后停在O点

练习册系列答案
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(2008?丰台区一模)如图所示,光滑的圆弧轨道AB、EF,半径AO、O′F均为R且水平.质量为m、长度也为R的小车静止在光滑水平面CD上,小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切.一质量为m的物体(可视为质点)从轨道AB的A点由静止下滑,由末端B滑上小车,小车立即向右运动.当小车右端与壁DE刚接触时,物体m恰好滑动到小车右端且相对于小车静止,同时小车与壁DE相碰后立即停止运动但不粘连,物体继续运动滑上圆弧轨道EF,以后又滑下来冲上小车.求:

(1)水平面CD的长度和物体m滑上轨道EF的最高点相对于E点的高度h;
(2)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,小车立即向左运动.如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端多远?

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精英家教网如图所示,光滑半圆弧绝缘轨道半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径.一质量为m且始终带+q电量的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平绝缘滑道CM上,在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点,此时弹簧处于自然状态.物块运动过程中弹簧最大弹性势能为EP,物块被弹簧反弹后恰能通过B点.己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,直径BC右侧所处的空间(包括BC边界)有竖直向上的匀强电场,且电场力为重力的一半.求:
(1)弹簧的最大压缩量d;
(2)物块从A处开始下滑时的初速度v0

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    (1)水平面CD的长度和物体m滑上轨道EF的最高点P相对于点E的高度h

(2)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端多远。

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如图所示,光滑半圆弧轨道半径为R,OA为水平半径,BC为竖直直径。一质量为m的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下,进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上,在水平滑道上有一轻弹簧,其一端固定在竖直墙上,另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为EP,且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。己知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:

(1)物块离开弹簧刚进入半圆轨道时对轨道的压力FN的大小;

(2)弹簧的最大压缩量d;

(3)物块从A处开始下滑时的初速度v0

 

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