如圖甲所示,水平面與傾角為θ的足夠長的粗糙斜面在B點平滑銜接,水平面上A點的左邊光滑,右邊粗糙,物塊a、b中間用一根輕質彈簧相接并靜止在水平面上,彈簧處于原長,彈簧與物塊a用拴扣(質量不計)相連,物塊a的質量ma=3kg。質量mc=4kg的物塊c靜止在水平面上的A點。t=0時對物塊a施加水平向右的恒力F,t=4s時撤去F,在0~4s內兩物塊的加速度隨時間變化的情況如圖乙所示。當物塊b的速度達到vb=12m/s,拔掉拴扣(不影響物塊a、b的瞬時速度),使彈簧與物塊a瞬時分離,然后撤去彈簧和物塊b。物塊a繼續向右運動一段距離后與物塊c發生正碰,碰撞時間極短,碰后物塊a恰好停止運動,物塊c向右運動一段距離,通過B點沿斜面向上滑動一段距離后速度減小為零,此后物塊c沿斜面向下滑動,回到水平面A點的速度為2m/s(不考慮與a相碰)。已知彈簧始終處于彈性限度內,物塊c通過B點時沒有機械能損失,重力加速度取g=10m/s2,不計空氣阻力,物塊a、b、c均可視為質點。求:

(1)恒力F的大小和b的質量mb;
(2)拔掉拴扣的瞬間,物塊a的速度va大小;
(3)物塊a與物塊c發生正碰時,系統損失的機械能。
(4)物塊c沿斜面上滑的最大高度h。
【答案】(1)恒力F的大小為12N,b的質量mb為2kg;
(2)拔掉拴扣的瞬間,物塊a的速度va大小為6m/s;
(3)物塊a與物塊c發生正碰時,系統損失的機械能24J。
(4)物塊c沿斜面上滑的最大高度h為1m。
(2)拔掉拴扣的瞬間,物塊a的速度va大小為6m/s;
(3)物塊a與物塊c發生正碰時,系統損失的機械能24J。
(4)物塊c沿斜面上滑的最大高度h為1m。
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
發布:2024/10/23 6:0:3組卷:36引用:1難度:0.4
相似題
-
1.如圖所示,A球從距地面高h=2.5m處由靜止釋放,同時B球從地面上以v0=5m/s的速度豎直上拋,二者在同一直線上運動,經一段時間后二者發生彈性正碰,之后B與地面發生正碰時在某裝置作用下迅速固定在地面上,已知兩球完全相同,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力,在整個運動過程中,下列說法正確的是( )
A.兩球在B球上升到最高點時發生第一次碰撞 B.兩球發生第一次碰撞后瞬間B球速度的大小為5m/s C.A球最終將在B球上方做往復運動 D.A球最終能上升的最大高度為2.5m 發布:2025/1/6 0:30:5組卷:107引用:3難度:0.5 -
2.如圖所示,光滑水平面上有兩個相同的光滑弧形槽,左側弧形槽靜止但不固定,右側弧形槽固定,兩個弧形槽底部均與水平面平滑連接。一個小球從左側槽距水平面高h處自由下滑,已知小球質量為m,弧形槽質量均為2m,下列說法正確的是( )
A.小球從左側弧形槽下滑過程中,小球和槽組成的系統動量守恒 B.小球從左側弧形槽下滑過程中,小球和槽組成的系統機械能守恒 C.小球滑上右側弧形槽后,上升的最大高度為h D.小球第二次滑上左側弧形槽,上升的最大高度為h 發布:2024/12/28 1:0:7組卷:272引用:1難度:0.7 -
3.“打羽毛球”是一種常見的體育健身活動。當羽毛球以4m/s的水平速度飛來時,運動員迅速揮拍以9m/s的水平速度迎面擊球,假設羽毛球和羽毛球拍的碰撞為彈性碰撞,且球拍的質量遠大于球的質量,請估算羽毛球反彈的速度大小為( )
A.22m/s B.18m/s C.13m/s D.8m/s 發布:2024/12/26 11:30:4組卷:104引用:2難度:0.8