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能量守恒的探究
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如图所示,在倾角为θ的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A,凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ=,槽内紧靠右挡板处有一小物块B,它与凹槽左挡板的距离为d.A、B的质量均为m,斜面足够长.现
网友投稿 2022-11-11 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,在倾角为θ的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A,凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ=
,槽内紧靠右挡板处有一小物块B,它与凹槽左挡板的距离为d.A、B的质量均为m,斜面足够长.现同时由静止释放A、B,此后B与A挡板每次发生碰撞均交换速度,碰撞时间都极短.已知重力加速度为g.求:
(1)物块B从开始释放到与凹槽A发生第一次碰撞所经过的时间t
1
.
(2)B与A发生第一次碰撞后,A下滑时的加速度大小a
A
和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v
2
.
(3)凹槽A沿斜面下滑的总位移大小x.
◎ 答案
(1)
(2)
(3)x=d
◎ 解析
试题分析:(1)设B下滑的加速度为a
B
,则
A所受重力沿斜面的分力
所以B下滑时,A保持静止
解得
(2)释放后,B做匀加速运动,设物块B运动到凹槽A的左挡板时的速度为v
1
,根据匀变速直线运动规律得
第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度分别为v
1
、0,此后A减速下滑,则
解得
,方向沿斜面向上
A速度减为零的时间为t
1
,下滑的位移大小为x
1
,则
在时间t
1
内物块B下滑的距离
,所以发生第二次碰撞前凹槽A已停止运动,则B下滑距离x
1
与A发生第二次碰撞
解得
(3)方法一:设凹槽A下滑的总位移为x,由功能关系有
解得 x=d
方法二:由(2)中的分析可知
第二次碰后凹槽A滑行的距离
同理可得,每次凹槽A碰后滑行的距离均为上一次的一半,则
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在倾角为θ的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A,凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ=,槽内紧靠右挡板处有一小物块B,它与凹槽左挡板的距离为d.A、B的质量均为m,斜面足够长.现…”主要考查了你对 【能量守恒的探究】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/374489.html
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