如圖，一滑板的上表面由長度為L的粗糙水平部分AB和半徑為R的四分之一光滑圓弧BC組成，滑板靜止于光滑的水平地面上，物體P（可視為質(zhì)點(diǎn)）置于滑板上面的A點(diǎn)，物體P與滑板水平部分的動摩擦因數(shù)為μ（已知μ＜1，但具體大小未知）.一根長度為L、不可伸長的細(xì)線，一端固定于O'點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球Q.小球Q位于最低點(diǎn)時與物體P處于同一高度并恰好接觸.現(xiàn)將小球Q拉至與O'同一高度（細(xì)線處于水平拉直狀態(tài)），然后由靜止釋放，小球Q向下擺動并與物體P發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短）已知物體P的質(zhì)量為2m,滑板的質(zhì)量為2m,R=15L，重力加速度為g,求：
（1）小球Q與物體P碰撞前瞬間，細(xì)線對小球拉力的大小；
（2）小球Q與物體P碰撞后瞬間，物體P速度的大??；
（3）若要保證物體P既能到達(dá)圓弧BC，同時不會從C點(diǎn)滑出，求物體P與滑板水平部分的動摩擦因數(shù)μ的取值范圍.
R
=
1
5
L
【考點(diǎn)】動量守恒定律在板塊模型中的應(yīng)用；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：667引用：5難度：0.1
相似題
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1．如圖所示，質(zhì)量M=2kg、長度L=1.2m的木板A靜置在足夠大的光滑水平地面上，質(zhì)量m=1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B放在木板A右端，現(xiàn)對木板A施加一水平向右的恒力F=5N，兩者由靜止開始運(yùn)動，作用一段時間后撤去恒力F，物塊B恰好能到達(dá)木板A的左端。已知物塊B與木板斜間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）物塊B與木板A間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；
（2）摩擦力對物塊B的沖量大小I。發(fā)布：2024/12/10 12:0:1組卷：115引用：3難度：0.2 -
2．如圖所示，厚度均勻的長木板C靜止在光滑水平面上，木板上距左端L處放有小物塊B，某時刻小物塊A以某一初速度從左端滑上木板向右運(yùn)動，已知A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)，A、B與C間的動摩擦因數(shù)均為μ，A、B、C三者的質(zhì)量相等，重力加速度為g。求：
（1）A剛滑上木板時，A、B的加速度大??；
（2）要使A、B不發(fā)生碰撞，A的初速度應(yīng)滿足的條件；
（3）若已知A的初速度為v0′，且A、B之間發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后A、B均沿同一直線運(yùn)動，要保證A、B均不會從木板上掉下，木板的最小長度是多少？發(fā)布：2024/12/10 9:30:2組卷：309引用：3難度：0.6 -
3．兩等高的長木板M、N放在光滑水平面上，兩木板相鄰但不粘連，木板N固定在水平面上，右側(cè)固定有半徑R=0.45m的光滑半圓軌道，半圓軌道最下端與長木板N的上表面相切，長木板N上放著質(zhì)量mA=1kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，用一輕質(zhì)細(xì)繩連接，且在A、B間夾一被壓縮的輕質(zhì)彈簧（彈簧與A、B均不拴接），細(xì)繩長度小于彈簧原長。燒斷細(xì)繩后A水平向左、B水平向右運(yùn)動，之后B沖上半圓軌道，經(jīng)過軌道的最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小是60N；A滑上長度為L=2m的木板M。木板N的上表面光滑，物塊A和木板M上表面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，木板M的質(zhì)量m=1kg,重力加速度g取10m/s2，求：
（1）最初壓縮的輕質(zhì)彈簧的彈性勢能；
（2）A滑離M瞬間的速度大小；
（3）為了使A不滑離M，從A剛滑上M開始，對M施加一個水平向左的拉力F，求拉力F大小的取值范圍。發(fā)布：2024/12/16 1:0:1組卷：250引用：3難度：0.4
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