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如图所示,倾角30°的光滑固定斜面的底端安有一个挡板,斜面上放有一根轻质弹簧,弹簧的一端固定在挡板上,另一端连接着质量m=0.2kg的小球B,B球平衡时,弹簧的压缩量为x(图中O点是弹簧不连接B球时自由端的位置)。今有另一形态大小和B球相同的A球从距B球6x处的斜面上无初速度滑下,它与B球碰撞后黏合在了一起,它们沿斜面向下到达最低点后又沿斜面向上运动,其向上运动到达最高点为P点,P到O的距离也为x。若两小球均可视为质点,且已知同一根弹簧的弹性势能大小仅由弹簧的形变量决定,整个过程中弹簧的形变始终未超过弹性限度,题中x是未知量,试求出A球的质量。
设A球的质量为M,A与B球碰撞前后,A球的速度分别是v1和v2,因A球滑下过程中,机械能守恒,有 (1分)故 ① (1分)又因A与B球碰撞过程中,动量守恒,有 ② (2分)碰后,A、B和弹簧组成的系统在运动过程中,机械能守恒。因碰撞时弹簧的压缩量与A、B到达P点时弹簧的伸长量相等,故 (2分)所以 ③ (1分)将①、③代入②式解得 ④ (1分)代入数据,解得 (1分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?双流县模拟)如图所示,倾角θ=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下.用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω放在导轨上的金属棒ab,使之由静止沿轨道向上运动,牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属棒产生的热量为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2.求:
(1)金属棒达到稳定时速度是多大?
(2)金属棒从静止达到稳定速度时需的时间多长?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,倾角θ=30°、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平.一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点.已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ=
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/6,g=10m/s2,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变.求:
(1)质点第1次经过B点时对圆弧轨道的压力;
(2)质点从A到D的过程中质点下降的高度;
(3)质点从开始到第6次经过B点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q.当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止,求:
(1)导线PQ的重力的大小和该磁场的方向;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小和方向;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?闵行区二模)如图所示,倾角θ=30°的斜面固定在地面上,长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上,与斜面间动摩擦因数μ=
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,其A端与斜面顶端平齐.用细线将质量也为m的物块与软绳连接,给物块向下的初速度,使软绳B端到达斜面顶端(此时物块未到达地面),在此过程中(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为2l,质量为2m,粗细均匀,质量分布均匀的软绳,为黑色的一半置于斜面上,为白色一半悬在斜面外.软绳由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时下端未到达地面),在此过程中(  )

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