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質量為M＝3 kg的平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊(可視為質點)，物塊的質量為m=l kg．小車左端上方如圖固定著一障礙物A，初始時，平板車與物塊一起以水平速度v=2 m/s向左運動，當物塊運動到障礙物A處時與A發(fā)生無機械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運動．取重力加速度g＝10 m/s2．

(1)設平板車足夠長，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速度．

(2)設平板車足夠長，物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊向右運動所能達到的最大距離是s=0.4m，求物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)．

(3)要使物塊不會從平板車上滑落，平板車至少應為多長?

 

 

 

【答案】

解：(1)物塊與障礙物碰后物塊和小車系統(tǒng)動量守恒，故有

Mv0-mv0=(M+m)v ①(3分)    代入數(shù)據(jù)得v=1m/s  ②(2分)

(2)物塊第一次與障礙物碰后向右減速到零，向右運動最遠

-mmgs=0-mv02 ③(3分)

代入數(shù)據(jù)得m=0.5  ④(2分)

(3)物塊多次與障礙物碰撞后，最終與平板車同時停止。

設物塊在平板車上運動的距離為l，那么由系統(tǒng)能量守恒有

mmgl= (m+M)v02 ⑤(4分)

代入數(shù)據(jù)得l=1.6m ⑥(2分)

所以要使得物塊不滑出平板車，平板車長度至少為1.6m 

【解析】略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

質量為M＝3 kg的平板車放在光滑的水平面上，在平板車的最左端有一小物塊(可視為質點)，物塊的質量為m=l kg．小車左端上方如圖固定著一障礙物A，初始時，平板車與物塊一起以水平速度v=2 m/s向左運動，當物塊運動到障礙物A處時與A發(fā)生無機械能損失的碰撞，而小車可繼續(xù)向左運動．取重力加速度g＝10 m/s2．

(1)設平板車足夠長，求物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊與平板車所能獲得的共同速度．

(2)設平板車足夠長，物塊與障礙物第一次碰撞后，物塊向右運動所能達到的最大距離是s=0.4m，求物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)．

(3)要使物塊不會從平板車上滑落，平板車至少應為多長?

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2014屆度江蘇省高三年級第一學期期末物理試卷（解析版） 題型：計算題

(15分) 如圖所示，有一個可視為質點的質量為m＝1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0＝3 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M＝3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑接觸，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.5 m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝53°，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)A、C兩點的高度差；

(2)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；

(3)要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)

 

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科目：高中物理 來源：2014屆四川省綿陽市高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：計算題

(17分) 如圖所示，有一個可視為質點的小物塊質量為m＝1 kg，從平臺上的A點以v0＝2 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M＝3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線在同一水平面，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.4 m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的半徑OD夾角θ＝60°，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：

（1）小物塊到達C點時的速度大小。

（2）小物塊經過圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力多大。

（3）要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少應為多大。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年山東師大附中高三12月模擬檢測物理試卷（解析版） 題型：計算題題

(12分)如圖所示，有一個可視為質點的質量為m＝1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0＝2 m/s的初速度水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質量為M＝3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.4 m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝60°，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：

（1）小球到達C點時的速度

（2）小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；

（3）要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少多大？

 

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