如图所示.一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A.总质量为mA=3kg.其圆弧部分与水平部分相切于P.水平部分PQ长为L=3.75m．开始时A静止在光滑水平面上.有一质量为mB=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v0=5m/s滑上A.小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为μ=0.15.小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(18分)如图所示，一个带有1/4圆弧的粗糙滑板A，总质量为m_A=3kg，其圆弧部分与水平部分相切于P，水平部分PQ长为L=3.75m．开始时A静止在光滑水平面上，有一质量为m_B=2kg的小木块B从滑板A的右端以水平初速度v₀=5m/s滑上A，小木块B与滑板A之间的动摩擦因数为μ=0.15，小木块B滑到滑板A的左端并沿着圆弧部分上滑一段弧长后返回最终停止在滑板A上。

（1）求A、B相对静止时的速度大小；

（2）若B最终停在A的水平部分上的R点，P、R相距1m，求B在圆弧上运动过程中因摩擦而产生的内能；

（3）若圆弧部分光滑，且除v₀不确定外其他条件不变，讨论小木块B在整个运动过程中，是否有可能在某段时间里相对地面向右运动？如不可能，说明理由；如可能，试求出B既能向右滑动、又不滑离木板A的v₀取值范围。(取g＝10m/s²，结果可以保留根号)

解析：

（1）小木块B从开始运动直到A、B相对静止的过程中，系统水平方向上动量守恒，有 2分

解得＝2 m/s 2分

（2）B在A的圆弧部分的运动过程中，它们之间因摩擦产生的内能为Q₁，B在A的水平部分往返的运动过程中，它们之间因摩擦产生的内能为Q₂，由能量关系得到

2分

1分

（3）设小木块B下滑到P点时速度为v_B，同时A的速度为v_A，由动量守恒和能量关系可以得到 2分

2分

得，令

，化简后为 2分

若要求B最终不滑离A，由能量关系必有

化简得 2分

故B既能对地向右滑动，又不滑离A的条件为

即（）1分

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（共18分）如图所示，在一光滑的长直轨道上，放着若干完全相同的小木块，每个小木块的质量均为m，且体积足够小均能够看成质点，其编号依次为0、1、2、……n……，相邻各木块之间的距离分别记作：。在所有木块都静止的初始条件下，有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上，使其与后面的木块连接发生碰撞，假如所有碰撞都是完全非弹性的（碰后合为一体共速运动）。求：

（1）在0号木块与1号木块碰撞后瞬间，其共同速度的表达式；

（2）若F=10牛，米，那么在2号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？

（3）在F=10牛，米的前提下，为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第号和第n号木块之间距离为多少米？

实验题(18分)

(1)如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50H_Z，交流电。小车的质量为m₁，小桶及砂的质量为m₂ 。

①下列说法正确的是______。

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先接通打点计时器电源，再释放小车

C．本实验m₂应远大于m₁

D. 在用图像探究加速度与质量关系时，应作a-图像

②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a一F图像，可能是图中的图线_______。(选填“甲”、“乙”、“丙”)

③如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。由此可求得小车的加速度大小________²。(结果保留二位有效数字)

(18分)、如图所示，绝缘水平面上相_k=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场，质量=0.1kg、带电量=+1×的滑块 (视为质点) 以=4m／s的初速度沿水平面向右进入电场区域，滑块与水平面间的动摩擦因数=0.4，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑块不能离开电场区域，电场强度的取值范围多大。
(2) 如果滑块能离开电场区域，请根据有关计算讨论后在坐标中画出电场力对滑块所做的功与电场力的关系图象。