四川省绵阳南山中学2014届高三10月月考试物理试题答案(3)
设小物块刚滑到木板左端到达到共同速度,大小为v,小物块在木板上滑行的过程中,小物块与长木板的加速度大小分别为:
a1==μg=3 m/s2, (1分) a2==1 m/s2 (1分)
速度满足:vD-a1t=a2t=v (2分)
对物块和木板系统,由能量守恒定律得: μmgL=mv-(m+M)v2 (2分)
解得:L=2.5 m, 即木板的长度至少是2.5 m. (2分)
(20分)解析:(1)若滑块从h=5m处第一次下滑到将要与小球碰撞时速度为,此时绳子拉力最大为T, 则有:
(2分)
滑块与小球碰后的瞬间,同理滑块静止,小球以的速度开始作圆周运动,绳的拉力T和重
力的合力充当向心力,则有:
(2分)
解得:T=48N (2分)
(2)小球刚能完成一次完整的圆周运动,它到最高点的速度为v0,在最高点,仅有重力
充当向心力,则有: (2分)
在小球从h处运动到最高点的过程中,机械能守恒,则有:
(2分)
解得:=0.5m (2分)
滑块和小球第一次碰撞后的能量为E1则:
(2分)
滑块和小球第一次碰撞后,每在平面上经s路程后再次碰撞,设能完成n次完整的圆周运动,则:
解得:n=9.8次
即能完成9次完整的圆周运动.
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