考点2.2.4 类碰撞模型之“滑块+光滑弧面(斜面)”
1. 两质量均为2m的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的倾斜面都是光滑曲
面,曲面下端与水平面相切,如图12所示,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h.物块从静止滑下,然后又滑上劈B,重力加速度为g,求:
(1) 物块第一次离开劈A时,劈A的速度; (2) 物块在劈B上能够达到的最大高度. 【答案】(1)
14gh (2)h 39
2. 如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m,原来静止
在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球,质量也为m,以水平速度v从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下。关于这个过程,下列说法正确的( BCD )
A. 小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置 B. 小球在滑上曲面的过程中,对小车压力的冲量大小是C. 小球和小车作用前后,小车和小球的速度可能没有变化
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D. 车上曲面的竖直高度不会大于
3. 如图所示,两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平
面上,木板和光滑凹槽接触但不粘连,凹槽左端与木板等高。现有一质量m=2.0kg的物块以初速度vo=5.0m/s从木板左端滑上,物块离开木板时木板的速度大小为1.0m/s,物块以某一速度滑上凹槽。已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s。求: (1) 木板的长度;
(2) 物块滑上凹槽的最大高度。 【答案】(1)0.8m (2)0.15m
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4. 2016·全国卷Ⅱ,35(2)]如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧
一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上。某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h=0.3 m(h小于斜面体的高度)。已知小孩与滑板的总质量为m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,小孩与滑板始终无相对运动。取重力加速度的大小g=10 m/s。 (1) 求斜面体的质量;
(2) 通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【答案】(1)20kg (2)不能
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5. 如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段长L=
1.0m的水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的1/4光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量
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m=1.0kg的小物块紧靠弹簧,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。整个装置处
于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A,g取10m/s.求:
(1) 解除锁定前弹簧的弹性势能; (2) 小物块第二次经过O点时的速度大小; (3) 最终小物块与车相对静止时距O点的距离. 【答案】(1)7.5J (2)2.0m/s (3)0.5m
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高中物理模块六动量与动量守恒定律考点2.2.4类碰撞模型之“滑块+光滑弧面(斜面)”试题
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