如圖所示,質量為M的平板小車靜止在光滑的水平地面上,小車左端放一個質量為m的木塊,小車的右端固定一個輕質彈簧.現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬時沖量I,木塊便沿小車向右滑行,在與彈簧作用后又沿原路返回,并且恰好能到達小車的左端.試求:

①木塊返回到小車左端時小車的動能;
②彈簧獲得的最大彈性勢能.
(1)(2)

試題分析:①選小車和木塊整體為研究對象,由于m受到?jīng)_量I之后系統(tǒng)水平方向不受外力作用,系統(tǒng)動量守恒,設系統(tǒng)的末速度為v,則I=mv0=(M+m)v
小車的動能為
②根據(jù)動量定理得,I=mv0,則木塊的初速度,當彈簧具有最大彈性勢能Ep時,小車和木塊具有共同速度,即為v.設木塊從小車左端運動到彈簧彈性勢能最大的過程中,摩擦生熱Wf,在此過程中,由能量守恒得
當木板返回到小車左端時,由能量守恒得
聯(lián)立得
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導軌上相向運動發(fā)生碰撞(碰撞時間極短).用閃光照相,閃光4次攝得的閃光照片如圖16-1-7所示.已知閃光的時間間隔為Δt,而閃光本身持續(xù)時間極短.在這4次閃光的瞬間,A、B兩滑塊均在0—80 cm刻度范圍內,且第一次閃光時,滑塊A恰好通過x=55 cm處,滑塊B恰好通過x=70 cm處.問:

圖16-1-7
(1)碰撞發(fā)生在何處?
(2)碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長時間?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

假設一小型火箭沿人造地球衛(wèi)星的軌道在高空中做勻速圓周運動.如果火箭向跟其速度相反的方向射出一個質量不可忽略的物體A,則下列情況哪些是能夠成立的(   )
A.物體A可能豎直落下地球,火箭可能沿原軌道運動
B.A跟火箭都不可能沿原軌道運動
C.A運行軌道半徑將減小,火箭運動軌道半徑將增大
D.A可能沿地球半徑方向豎直下落,火箭運行的軌道半徑增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一輕質彈簧上端懸掛于天花板,下端系一質量為M的平板,處于平衡狀態(tài),一質量為m的均勻環(huán)套在彈簧外,與平板的距離為h.讓環(huán)自由下落,撞擊平板.已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運動,使彈簧伸長(   )
A.若碰撞時間極短,則碰撞過程中環(huán)與板的總動量守恒
B.若碰撞時間極短,則碰撞過程中環(huán)與板的總機械能守恒
C.環(huán)撞擊板后,板的新的平衡位置與h的大小無關
D.在碰后板和環(huán)一起下落的過程中,它們減少的動能等于克服彈簧彈力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

火箭噴氣發(fā)動機每次噴出m=200g的氣體,噴出的氣體相對地面的速度為v=1000m/s,設火箭初質量m=300kg,發(fā)動機每秒噴20次,在不考慮空氣阻力及地球引力的情況下,火箭發(fā)動機1s末的速度多大?(小數(shù)點后保留一位)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學用如圖甲所示裝置,通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復上述操作10次,得到10個落點痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡,重復這種操作10次.圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點,B球落點痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面內,米尺的零點與O點對齊.

(1)碰撞后B球的水平射程應取為________cm.
(2)在以下選項中,本次實驗必須進行的測量是________.
A.水平槽上未放B球時,測量A球落點位置到O點的距離
B.測量A球與B球碰撞后,A球落點位置到O點的距離
C.測量A球與B球的質量
D.測量G點相對于水平槽面的高度
(3)某同學用一把有50個小等分刻度的游標卡尺測量小球的直徑,由于遮擋,只能看見游標尺的后半部分,如圖所示,小球的直徑D=________mm.

(4)常用的測量儀器還有螺旋測微器,若某次測量示數(shù)如圖,則待測長度為________mm.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平冰面的同一直線上有三個木箱A、B、C,質量均為60kg.一質量為30kg的猴子停在A上,與A一起以3m/s的速度向右滑向靜止的木箱B、C,在接近B時,以6m/s的水平速度跳上木箱B,接近木箱C時再以6m/s的水平對地速度跳上木箱C,最終與C一起運動,若木箱在運動過程中發(fā)生碰撞,則碰撞后不再分開,求木箱A、B、C最終運動的速度.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半徑相等的兩個小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直線相向運動,若甲球質量大于乙球質量,發(fā)生碰撞前,兩球的動能相等,則碰撞后兩球的狀態(tài)可能是      (填選項前的字母)
A.兩球的速度方向均與原方向相反,但它們動能仍相等
B.兩球的速度方向相同,而且它們動能仍相等
C.甲、乙兩球的動量相同
D.甲球的動量不為零,乙球的動量為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

((9分)如圖所示,在光滑水平地面上有一質量為2m的長木板,其左端放有一質量為m的重物(可視為質點),重物與長木板之間的動摩擦因數(shù)為。開始時,長木板和重物都靜止,現(xiàn)在給重物以初速度v0,設長木板撞到前方固定的障礙物前,長木板和重物的速度已經(jīng)相等。已知長木板與障礙物發(fā)生彈性碰撞,為使重物始終不從長木板上掉下來,求長木板的長度L至少為多少?(重力加速度為g)

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