如圖所示,在光滑的水平面上固定有左、右兩豎直擋板,擋板間距離足夠長(zhǎng),有一質(zhì)量為M,長(zhǎng)為L的長(zhǎng)木板靠在左側(cè)擋板處,另有一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在長(zhǎng)木板的左端,已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且M>m.現(xiàn)使小物塊和長(zhǎng)木板以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng),設(shè)長(zhǎng)木板與左、右擋板的碰撞中無(wú)機(jī)械能損失.試求:

(1)將要發(fā)生第二次碰撞時(shí),若小物塊仍未從長(zhǎng)木板上落下,則它應(yīng)距長(zhǎng)木板左端多遠(yuǎn)?
(2)為使小物塊不從長(zhǎng)木板上落下,板長(zhǎng)L應(yīng)滿足什
么條件?
(3)若滿足(2)中條件,且M=2kg,m=1kg,v0=10m/s,試計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)在剛發(fā)生第四次碰撞前損失的機(jī)械能.
(1);(2);(3)149.8J
(1)第一次與右擋板碰后到達(dá)共同速度v1的過(guò)程中,對(duì)mM組成的系統(tǒng),選定水平向左為正方向.
由動(dòng)量守恒可得(Mm)v0=(Mm)v1                              ①
由能量守恒可得              ②
由①②解得
(2)上述過(guò)程中,m相對(duì)M向右滑動(dòng),且共同速度v1向左.以后,M與左擋板碰撞,碰后m相對(duì)M向左滑動(dòng),直到重新達(dá)到共同速度v2,則
(Mm)v1=(Mm)v2                                            ③
                            ④
由③④解得
顯然L2<L1,同理L3<L2,…
因此,只有第一次碰后m未從M上掉下,以后就不可能掉下,則長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L應(yīng)滿足
(3)根據(jù)能量守恒可得,到剛發(fā)生第四次碰撞前,系統(tǒng)損失的機(jī)械能
  ⑤又            ⑥
                                             ⑦
所以,
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量M=6.0kg平板車(chē),在車(chē)上左端放有一質(zhì)量mB=4.0kg木塊B。車(chē)左邊緊鄰一個(gè)與平板車(chē)等高的光滑水平面,現(xiàn)有另一質(zhì)量mA= 2.0kg的木塊A,從左側(cè)光滑水平面上以v0=3.0m/s向右運(yùn)動(dòng),然后與B發(fā)生碰撞,設(shè)木塊A、B碰撞時(shí)間很短且為彈性正碰。碰后木塊B開(kāi)始在平板車(chē)上滑行,并與固定在平板車(chē)上的水平輕質(zhì)彈簧作用后與彈簧分離,已知木塊B把彈簧壓縮到最短時(shí)距離平板車(chē)左側(cè)的距離為L(zhǎng)=0.20m,重力加速度為g=10m/s2,木塊B與平板車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.50。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:
(1)木塊A、B碰撞后的瞬間木塊B速度的大小。
(2)彈簧在壓縮過(guò)程中所具有的最大彈性勢(shì)能。
(3)最終木塊B與平板車(chē)左端的距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為3m的足夠長(zhǎng)木板C 靜止在光滑水平面上,質(zhì)量均為m 的兩個(gè)物體AB 放在C 的左端,AB 間相距s0,現(xiàn)同時(shí)對(duì)A、B施加水平向右的瞬間沖量而使之分別獲得初速度v0和2v0,若A、BC之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ 和 2 μ ,則:
(1)最終A、BC的共同速度為多大
(2)求A達(dá)到最小速度時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在水平桌面上放有長(zhǎng)木板C,C上右端是固定擋板P,在C上左端和中點(diǎn)處各放有小物塊AB,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不計(jì),A、B之間和B、P之間的距離都為L.設(shè)木板C和桌面之間無(wú)摩擦,A、CB、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力大小,A、B、C(連同擋板P)的質(zhì)量都為m,開(kāi)始時(shí),BC靜止,A以某一初速度v0向右運(yùn)動(dòng).求:

(1)AB發(fā)生碰撞前,B受到的摩擦力大。
(2)AB能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度v0應(yīng)滿足的條件;
(3)BP能夠發(fā)生碰撞時(shí),A的初速度v0應(yīng)滿足的條件(已知A、B碰撞前后交換速度).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A,其右端擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧,在靠近木板左端的P處有一大小忽略不計(jì)質(zhì)量m=2kg的滑塊B.木板上Q處的左側(cè)粗糙,右側(cè)光滑.且PQ間距離L=2m,如圖所示.某時(shí)刻木板A的速度向左滑行,同時(shí)滑塊B的速度向右滑行,當(dāng)滑塊BP處相距L時(shí),二者剛好處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),若在二者共同運(yùn)動(dòng)方向的前方有一障礙物,木板A與它碰后以原速率反彈(碰后立即撤去該障礙物).求BA的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)和滑塊B最終停在木板A上的位置.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

美國(guó)航空航天局和歐洲航空航天局合作研究的“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器,在美國(guó)東部時(shí)間2004年6月30日(北京時(shí)間7月1日)抵達(dá)預(yù)定軌道,開(kāi)始“拜訪”土星及其衛(wèi)星家族.“卡西尼”號(hào)探測(cè)器進(jìn)入繞土星飛行的軌道,先在半徑為R的圓形軌道Ⅰ上繞土星飛行,運(yùn)行速度大小為v1.為了進(jìn)一步探測(cè)土星表面的情況,當(dāng)探測(cè)器運(yùn)行到A點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴出質(zhì)量為△m的氣體,探測(cè)器速度大小減為v2,進(jìn)入一個(gè)橢圓軌道Ⅱ,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)再一次改變速度,然后進(jìn)入離土星更近的半徑為r的圓軌道Ⅲ,如圖所示.設(shè)探測(cè)器僅受到土星的萬(wàn)有引力,不考慮土星的衛(wèi)星對(duì)探測(cè)器的影響,探測(cè)器在A點(diǎn)噴出的氣體速度大小為u.求:

(1)探測(cè)器在軌道Ⅲ上的運(yùn)行速率v3和加速度的大;
(2)探測(cè)器在A點(diǎn)噴出的氣體質(zhì)量△m

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一塊足夠長(zhǎng)的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右并非放有序號(hào)是1,2,3,…,n的物體,所有物塊的質(zhì)量均為m,與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同,開(kāi)始時(shí),木板靜止不動(dòng),第1,2,3,…n號(hào)物塊的初速度分別是v,2 v,3 v,…nv,方向都向右,木板的質(zhì)量與所有物塊的總質(zhì)量相等,最終所有物塊與木板以共同速度勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)物塊之間均無(wú)相互碰撞,木板足夠長(zhǎng)。試求:

小題1:所有物塊與木板一起勻速運(yùn)動(dòng)的速度v;
小題2:第1號(hào)物塊與木板剛好相對(duì)靜止時(shí)的速度v;
小題3:通過(guò)分析與計(jì)算說(shuō)明第k號(hào)(k<n=物塊的最小速度v

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在光滑水平地面上有兩個(gè)相同的彈性小球A、B,質(zhì)量都是m,現(xiàn)B球靜止,A球向B球運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰.已知碰撞過(guò)程總機(jī)械能守恒,兩球壓縮最緊時(shí)彈性勢(shì)能為Ep,則碰前A球速度等于(   )
A. B. C.2 D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

一炮艇總質(zhì)量為M,以速度勻速行駛,從船上以相對(duì)海岸的水平速度沿前進(jìn)方向射出一質(zhì)量為m的炮彈,發(fā)射炮彈后艇的速度為,若不計(jì)水的阻力,則下列各關(guān)系式中正確的是        。(填選項(xiàng)前的編號(hào))
            ②
            ④

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同步練習(xí)冊(cè)答案