如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端固定一個(gè)輕彈簧�，F(xiàn)有一質(zhì)量M=3kg，長(zhǎng)L=4m的小車(chē)AB（其中為小車(chē)的中點(diǎn)，部分粗糙，部分光滑）一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在車(chē)的最左端，車(chē)和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車(chē)撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車(chē)部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與車(chē)部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度。求：

（1）小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能；
（2）小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中，彈簧對(duì)小物塊的沖量；
（3）小物塊最終停在小車(chē)上的位置距端多遠(yuǎn)。

（1）2J（2），方向水平向左（3）1.5m

解析試題分析：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)的加速度
           ①
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
         ②
由能量關(guān)系
            ③
由①②③式并代入數(shù)據(jù)得
               ④
（2）小物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度
            ⑤
對(duì)小物塊，根據(jù)動(dòng)量定理
         ⑥
由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得
          ⑦
彈簧對(duì)小物塊的沖量大小為，方向水平向左。⑧
（3）小物塊滑過(guò)點(diǎn)和小車(chē)相互作用，根據(jù)動(dòng)量守恒
             ⑨
根據(jù)摩擦生熱方程
  ⑩
小物塊最終停在小車(chē)上距的距離
                  ⑾
由⑦⑧⑨式并代入數(shù)據(jù)得
                   ⑿
考點(diǎn)：牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒及能量守恒定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的1/4圓弧管固定在豎直平面內(nèi)，圓弧的半徑為0.2m，在圓心O處固定一個(gè)電荷量為-.0×C的點(diǎn)電荷。質(zhì)量為0.06kg、略小于圓管截面的帶電小球,從與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)沿圓管內(nèi)由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B ,到達(dá)B點(diǎn)小球剛好與圓弧沒(méi)有作用力，然后從B點(diǎn)進(jìn)入板距d= 0.08m的兩平行板電容器后剛好能在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且此時(shí)電路中的電動(dòng)機(jī)剛好能正常工作。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為1Ω,定值電阻R的阻值為6Ω，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω.求（取g=10m/s2,靜電力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2）

（1）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）小球所帶的電荷量；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形，固定在豎直面內(nèi)，管口B、C的連線(xiàn)水平，在BC下方有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，整個(gè)半圓細(xì)管均處在電場(chǎng)中。質(zhì)量為m、荷量為q的帶正電小球從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落，A、B兩點(diǎn)間的距離為2R。當(dāng)小球到達(dá)圓管的最低點(diǎn)P時(shí)，對(duì)下方管壁的壓力大小等于其重力的9倍。重力加速度為g。

求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。
（2）小球在管中運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(15分)如圖所示，一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒，棒下端離地面高H，上端套著一個(gè)細(xì)環(huán)，棒和環(huán)的質(zhì)量均為m，相互間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力kmg(k＞1)，斷開(kāi)輕繩，棒和環(huán)自由下落，假設(shè)棒足夠長(zhǎng)，與地面發(fā)生碰撞時(shí)，觸地時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失，棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持豎直，空氣阻力不計(jì)，求：

⑴棒第一次與地面碰撞彈起上升過(guò)程中，環(huán)的加速度；
⑵棒與地面第二次碰撞前的瞬時(shí)速度；
⑶從斷開(kāi)輕繩到棒和環(huán)都靜止，摩擦力對(duì)棒和環(huán)做的功分別是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖21所示，一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線(xiàn)，一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球，拉住線(xiàn)的另一端，使球在光滑的水平桌面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí)，細(xì)線(xiàn)斷開(kāi)，線(xiàn)斷開(kāi)前的瞬間線(xiàn)的拉力比開(kāi)始時(shí)大40N，求：
 
(1)線(xiàn)斷開(kāi)前的瞬間，線(xiàn)的拉力大小。
(2)線(xiàn)斷開(kāi)的瞬間，小球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度。
(3)如果小球離開(kāi)桌面時(shí)，速度方向與桌邊的夾角為，桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊的水平距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(8分)如圖甲，真空中兩豎直平行金屬板A、B相距，B板中心有小孔O，兩板間電勢(shì)差隨時(shí)間變化如圖乙.時(shí)刻，將一質(zhì)量，電量的帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)由靜止釋放，粒子重力不計(jì)．求：  
 
(1)釋放瞬間粒子的加速度；   
(2)在圖丙中畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的圖象．(至少畫(huà)一個(gè)周期，標(biāo)明數(shù)據(jù)，不必寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）某物體在水平拉力F1作用下由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，將拉力突然變?yōu)橄喾捶较颍瑫r(shí)改變大小為F2，又經(jīng)過(guò)時(shí)間2t后恰好回到出發(fā)點(diǎn)，求：
（1）F1與F2之比為多少？
（2）F1與F2做功之比為多少？
（3）求t時(shí)刻與3t時(shí)刻的速率之比為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高，質(zhì)量m＝1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值；
⑶若滑塊離開(kāi)C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線(xiàn)方向進(jìn)入圓�。ú挥�(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）。已知圓弧的半徑R=0.3m，，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s2，求：

（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0
（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差；
（3）小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案