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35. (18分)
解:(1)b球离开DE后做平抛运动
1
竖直方向: h=gt2 (1分)
2
水平方向:s=vbt (1分) 解得:vb=1m/s (1分) (2)a、b碰撞过程,动量守恒,以水平向右为正方向,有:
va
mva=-m+Mvb (2分)
3解得:va=3m/s (1分)
2va
碰前a在D处恰好与轨道无作用力,满足:mg=m (2分)
r
解得:r = 0.9m (1分)
由几何关系有:h=2R+2r (1分)
解得:R=
h-2r
=0.7m (1分) 2
1212
(3)小球a从B到D,由动能定理有:-mgh=mva-mvB (1分)
22
设小球a从A到B,克服摩擦阻力做功为Wf,则由动能定理有:
1212
-Wf = mvB-mv0 (1分)
22解得:Wf =35.5J (1分)
11va
小球a从D返回到B,由动能定理有:mgh= m(vB′)2-m()2 (2分)
223
12
解得:m(vB′)=32.5J < Wf (1分)
2
所以,a球返回到BA管道时,不能从A端穿出. (1分) 其它判断方法,正确的同样给分,例如:
假设a球返回到BA管道时,能从A端穿出,穿出时的速度大小为v0′,由动能定理有:
1122
-Wf = m(v0′)-m(vB′)
221
解得:m(v0′)2=-3J
2
所以,a球返回到BA管道时,不能从A端穿出. 36. (18分)
解:(1)设小物块和小车的加速度分别am、aM,由牛顿第二定律有:
μmg=mam (1分) F-μmg=MaM (1分)
代入数据解得: am=2m/s2 (1分)
aM=0.5m/s (1分)
设经过时间t1两者达到相同的速度,由amt1= v0+aM t1 (1分)
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2
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解得:t1=1s (1分)
(2)当两者达到相同的速度后,假设两者保持相对静止,以共同的加速度a做匀加速运动
对小物块和小车整体,由牛顿第二定律有:
F=(M+m)a 解得:a=0.8m/s
此时小物块和小车之间的摩擦力f=ma=1.6N 而小物块和小车之间的最大静摩擦力fm=μmg=4N
f 从小物块放上小车开始,小物块的位移sm = amt1 (1分) 2 1 小车的位移sM = v0 t1+ aMt2 (1分) 21小车至少的长度L= sM- sm (1分) 代入数据解得:L=0.75m (1分) 1 (3)在开始的t1=1s内,小物块的位移sm = amt2=1m (1分) 21 末速度v =amt1=2m/s (1分) 在接下来的0.5s内,小物块与小车相对静止,以共同的加速度a=0.8m/s做匀加速运动 12 这0.5s内通过的位移s= v(t-t1) + a(t-t1) (2分) 2代入数据解得:s=1.1m (1分) 从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为s总= sm+ s=2.1m (1分) 说明:第(2)问判断两者达到相同的速度后,两者保持相对静止,共给2分。缺少判断的应扣相应的分数. 2 2 七彩教育网 全国最新初中、高中试卷、课件、教案等教学资源免费下载