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如圖所示,一段凹槽A倒扣在水平長木板C上,槽內(nèi)有一小物塊B,它到槽兩內(nèi)側(cè)的距離r均為.木板位于光滑水平的桌面上,槽與木板間的摩擦不計,小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ.A、B、C三者質(zhì)量均為m,原來都靜止.現(xiàn)使槽A以大小為v0的初速度向右運動,已知.當(dāng)A和B發(fā)生碰撞時,兩者速度互換.求:

(1)

AB發(fā)生第一次碰撞后,過多長時間發(fā)生第二次碰撞.

(2)

凹槽A對木塊B能做的總功多大.

答案:
解析:

(1)

AB剛發(fā)生第一次碰撞后,A停下不動,B以初速v0向右運動.由于摩擦,B向右作勻減速運動,而C向右作勻加速運動,兩者速率逐漸接近.設(shè)BC達(dá)到相同速度v1時B移動的路程為s1.設(shè)ABC質(zhì)量皆為m,由動量守恒定律,得mv0=2mv1

由動能定理得

 

根據(jù)條件

因此在BC達(dá)到相同速度v1時,B尚未與A發(fā)生第二次碰撞.BC一起將以v1向右勻速運動一段距離(LS1)后才與A發(fā)生第二次碰撞.從AB發(fā)生第一次碰撞后,到發(fā)生第二次碰撞所需的時間為

(2)

A、B、C最后達(dá)到相同速度v2.由動量守恒定律,得

mv0=3m2

解得

凹槽A對木塊B能做的總功的大小等于木塊B對凹槽A所做總功的大小

對凹槽A應(yīng)用動能定理

所以凹槽A對木塊B能做的總功為

(此題有多種解法)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,圓弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧,位于豎直平面內(nèi).現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點向右水平飛出,該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道.OA與豎直方向的夾角為θ1,PA與豎直方向的夾角為θ2.下列說法正確的是(  )

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精英家教網(wǎng)如圖所示,圓弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧,位于豎直平面內(nèi).現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),從一水平桌面的邊緣p點以速度v0向右水平飛出,該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道,運動到C點速度減小為零.OA、OC與豎直方向的夾角均為θ1 PA與豎直方向的夾角為θ2.下列說法正確的是(  )
A、tanθ1.tanθ2=2
B、小球進(jìn)入A點時重力的瞬時功率為mgv0tanθ1
C、小球在圓形軌道內(nèi)摩擦力做的功為
mv02
2cosθ1
D、小球在圓形軌道最低點B處受到軌道的支持力大小為mg

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013·北京石景山一模,19題)如圖所示,圓弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧,位于豎直平面內(nèi)。現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點向右水平飛出,該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道。OA與豎直方向的夾角為θ1,PA與豎直方向的夾角為θ2。下列說法正確的是

       A.tanθ1tanθ2=2                                    B.cotθ1tanθ2=2  

       C.cotθ1cotθ2=2                                     D.tanθ1cotθ2=2

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,圓弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧,位于豎直平面內(nèi)。現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點向右水平飛出,該小球恰好能從A點沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道。OA與豎直方向的夾角為θ1,PA與豎直方向的夾角為θ2。下列說法正確的是

       A.tanθ1tanθ2=2                                    B.cotθ1tanθ2=2  

       C.cotθ1cotθ2=2                                     D.tanθ1cotθ2=2

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同步練習(xí)冊答案
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