當(dāng)前位置： 2022-2023學(xué)年重慶市南開中學(xué)高三（上）第三次質(zhì)檢物理試卷> 試題詳情

某種“顛球”游戲可簡化為如圖所示模型。光滑水平面上有一木板以速度v₀=5m/s勻速向右滑行，初始小球在木板上方高h=80cm處。當(dāng)木板前端A運動到小球正下方時，小球開始運動。小球與木板碰撞過程，由于彈力和摩擦力的作用，使得小球豎直方向與水平方向的動量均發(fā)生改變。不管小球質(zhì)量如何，小球每次與木板碰撞后，豎直方向動量反向，大小變?yōu)榕銮暗膋倍，
k
=
1
2
；水平方向動量改變量大小總為豎直方向動量改變量大小的λ倍，
λ
=
1
3
。已知木板質(zhì)量M=400g,重力加速度g=10m/s²，小球看作質(zhì)點，忽略碰撞時間。
（1）第一次游戲時，小明所用小球質(zhì)量m₁=100g,由靜止釋放小球，小球第二次與木板碰撞的位置恰在木板后端B，求：
（i）小球與木板第一次碰后的速度大??；
（ii）木板的長度。
（2）第二次游戲時，小明換用質(zhì)量為m₂=200g的小球，木板長度值?。?）問計算結(jié)果，小明認為木板前端A運動到小球正下方時，以合適的水平速度拋出小球，小球與木板的第二次碰撞依然能發(fā)生在木板后端B，求滿足此條件的平拋初速度的大小與方向以及小球從拋出到第二次與木板碰撞結(jié)束后系統(tǒng)機械能的損失量。

【考點】動量守恒定律在板塊模型中的應(yīng)用；常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；動量定理的內(nèi)容和應(yīng)用．

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：172引用：1難度：0.1

相似題

1．如圖所示，絕緣長木板B放在光滑的水平面上，其左端有一與木板等高的平臺，平臺上有一光滑半圓弧軌道，軌道與平臺右邊緣相切?，F(xiàn)在長木板的右端放一帶電滑塊A，帶電量為q=+0.01C，質(zhì)量為m=1.0kg,長木板的質(zhì)量為M=2.0kg,滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，整個空間存在電場強度大小為E=1.0×10³V/m,方向與水平方向成θ=37°的勻強電場。經(jīng)過t=1s后，滑塊滑到木板最左端時，木板剛好與平臺相碰，然后保持靜止，物塊滑上半圓軌道，剛好能經(jīng)過軌道最高點?；瑝K可看作質(zhì)點，重力加速度g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）長木板的左端到平臺的距離為多大；
（2）滑塊和木板間產(chǎn)生的熱量為多大；
（3）圓弧的半徑為多大，以及滑塊沿圓弧運動過程中電勢能最小時滑塊的速度大小。
發(fā)布：2024/10/25 2:0:2組卷：18引用：2難度：0.5
解析
2．如圖所示，長木板B質(zhì)量為m₂=1.0kg,靜止在粗糙的水平地面上，長木板左側(cè)逸域光滑。質(zhì)量為m₃=1.0kg、可視為質(zhì)點的物塊C放在長木板的最右端。質(zhì)量m₁=0.5kg的物塊A，以速度v₀=9m/s與長木板發(fā)生正碰（時間極短），之后B、C發(fā)生相對運動。已知物塊C與長木板間的動摩擦因數(shù)μ₁=0.1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ₂=0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程物塊C始終在長木板上，g取10m/s²。
（1）若A、B相撞后粘在一起，求碰撞過程損失的機械能。
（2）若A、B發(fā)生彈性碰撞，求整個過程物塊C和長木板的相對位移。
發(fā)布：2024/10/19 14:0:1組卷：145引用：5難度：0.5
解析
3．固定的四分之一光滑圓弧軌道如圖所示，從頂端A由靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點），運動至圓弧軌道B點時，恰好沿水平切線方向滑上與B點等高、靜止在光滑水平面上的長木板上。已知長木板的質(zhì)量M=4kg,圓弧軌道半徑R=0.8m,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s²。
（1）求小物塊滑動至B點時，對圓弧軌道B點的壓力大??；
（2）長木板至少多長，才能保證小物塊不滑出長木板。
發(fā)布：2024/10/24 0:0:2組卷：15引用：1難度：0.5
解析

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