（13分）如圖10所示，在光滑的水平面上有一輛長(zhǎng)平板車(chē)，它的中央放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，物塊跟車(chē)表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，平板車(chē)的質(zhì)量M=2m，車(chē)與物塊一起向右以初速度v0勻速運(yùn)動(dòng)，車(chē)跟右側(cè)的墻壁相碰。設(shè)車(chē)跟墻壁碰撞的時(shí)間很短，碰撞時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失，重力加速度為g，求：

（1）平板車(chē)的長(zhǎng)度L至少是多長(zhǎng)時(shí)，小物塊才不會(huì)從車(chē)上落下來(lái)；
（2）若在車(chē)的左側(cè)還有一面墻壁，左右墻壁相距足夠遠(yuǎn)，使得車(chē)跟墻壁相碰前，車(chē)與小物塊總是相對(duì)靜止的，車(chē)在左右墻壁間來(lái)回碰撞，碰撞n次后，物塊跟車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的速度Vn；
（3）在車(chē)與左右墻壁來(lái)回碰撞的整個(gè)過(guò)程中，小物塊在車(chē)表面相對(duì)于車(chē)滑動(dòng)的總路程S。
（1） （2） （3）

試題分析：（1）平板車(chē)跟右側(cè)墻壁相碰后速度大小不變方向相反，車(chē)與物塊有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，車(chē)與物塊之間的滑動(dòng)摩擦力
設(shè)物塊與車(chē)共同速度為，對(duì)車(chē)與物塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有

設(shè)平板車(chē)的長(zhǎng)至少為L(zhǎng)，根據(jù)能量守恒則有

解得 
由第一問(wèn)可解得
平板車(chē)和物塊一起向右運(yùn)動(dòng)，與墻壁碰撞后共同速度為碰撞前的，那么相同的速度與左側(cè)墻壁碰撞后最終的共同速度，與向右碰撞過(guò)程相同，所以  
所以經(jīng)過(guò)n次碰撞后的速度
經(jīng)過(guò)足夠多的碰撞后，由于不斷有摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能逐漸減少，最后全都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
整理得
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：單選題

如圖所示，在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷＋Q，在y軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷－Q，且CO＝OD，∠ADO＝60°.下列判斷正確的是(　　)

A．O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B．D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C．若將點(diǎn)電荷＋q從O移向C，電勢(shì)能增大
D．若將點(diǎn)電荷－q從O移向C，電勢(shì)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中 單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2μ，式中B是磁感強(qiáng)度，μ是磁導(dǎo)率（在空氣μ為一已知常數(shù)）。為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，某校一學(xué)生用一根端面面積為A得條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小的距離ΔL，并測(cè)出拉力F，如圖所示，已知F做的功等于間隙中磁場(chǎng)的能量。下列判斷正確的
A．題中μ是一個(gè)沒(méi)有單位的常數(shù)。
B．將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小的距離ΔL過(guò)程中磁鐵對(duì)鐵片做正功。
C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B=
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量mA＝2 kg的木塊A靜止在光滑水平面上．質(zhì)量mB＝1 kg的木塊B以初速度v0＝5 m/s向右運(yùn)動(dòng)，與A碰撞后兩者均向右運(yùn)動(dòng)。木塊A向右運(yùn)動(dòng)，與擋板碰撞反彈（與擋板碰撞無(wú)機(jī)械能損失)。后來(lái)與B發(fā)生二次碰撞，碰后A、B同向運(yùn)動(dòng)，速度大小分別為0.9 m/s、1.2 m/s。求：

（1）第一次A、B碰撞后A的速度；
（2）第二次碰撞過(guò)程中，A對(duì)B做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示為某娛樂(lè)場(chǎng)的一種游戲裝置的滑道示意圖，其中AB為曲面滑道，BC為長(zhǎng)28m水平滑道，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2；水平滑道BC與半徑為10m的四分之一圓弧滑道CD相切，DE為水池的水平面，水池足夠深，以確保人落水后的安全。某人坐滑車(chē)從坡頂?shù)腁點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)過(guò)高度差為20m的B點(diǎn)時(shí)的速度為16 m/s，最后落在水面上。人和滑車(chē)的質(zhì)量共為70kg，將人和滑車(chē)作為質(zhì)點(diǎn)處理，g取l0rn/s2。問(wèn)：

（1）從A到B的過(guò)程中，人的機(jī)械能是否守恒，
（2）到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為多少？
（3）落水點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L = lm，金屬導(dǎo)軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻分別為RMN =1Ω和RPQ =" 2Ω" ．MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．從t=0時(shí)刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開(kāi)始以a =1m/s2的加速度向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)．t=3s時(shí)，PQ棒消耗的電功率為8W，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，MN始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)．求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）t=0～3 s時(shí)間內(nèi)通過(guò)MN棒的電荷量；
（3）求t =6s時(shí)F2的大小和方向；
（4）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移s滿(mǎn)足關(guān)系：，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上．求MN棒從靜止開(kāi)始到s=5m的過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖一根不可伸長(zhǎng)絕緣的細(xì)線(xiàn)一端固定于O點(diǎn)，另一端系一帶電小球，置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，現(xiàn)把細(xì)線(xiàn)水平拉直，小球從A點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)最低點(diǎn)B后，小球擺到C點(diǎn)時(shí)速度為0，則（  ）
A．小球在B點(diǎn)時(shí)的速度最大
B．小球從A到B的過(guò)程中，機(jī)械能一直在減少
C．小球在B點(diǎn)時(shí)的繩子拉力最大
D．從B到C的過(guò)程中小球的電勢(shì)能一直增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的金屬線(xiàn)框A靜置于光滑平面上，通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m的物體B相連，圖中虛線(xiàn)內(nèi)為一水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，d表示A與磁場(chǎng)左邊界的距離，不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力，設(shè)B下降h(h＞d)高度時(shí)的速度為v，則此時(shí)以下關(guān)系中能夠成立的是(　　)
A．v2＝gh
B．v2＝2gh
C．A產(chǎn)生的熱量Q＝mgh－mv2
D．A產(chǎn)生的熱量Q＝mgh－mv2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

某空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，帶電小球沿如圖所示的直線(xiàn)斜向下由A點(diǎn)沿直線(xiàn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此空間同時(shí)存在由A指向B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．小球一定帶正電
B．小球可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C．帶電小球一定做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的機(jī)械能減少

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