【題目】如圖,一質(zhì)量M=15kg的長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,在木板的左端放置一質(zhì)量m=1kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),零時(shí)刻,木板右端距墻壁的距離為x=4.5m,滑塊和木板具有水平向右的相同初速度v0,1s末木板與墻壁發(fā)生碰撞。若碰撞時(shí)間極短,碰撞前后木板速度大小不變、方向反向,且碰掩前后滑塊速度不變,已知滑塊與木板上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.4,木板下表面與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊始終未離開(kāi)木板,重力加速度g=10m/s2.求:

1)初速度大小v0和碰撞前滑塊的加速度大小a;

2)碰撞后,木板和滑塊的加速度大小a1a2;

3)木板的最小長(zhǎng)度。

【答案】1,;(2;(3.

【解析】

1)碰撞前假設(shè)滑塊和木板一起向右做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊和木板一起向右做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律得

代入數(shù)據(jù)解得a=1m/s2

對(duì)滑塊由牛頓第二定律得

f=ma=1N<=4N

所以假設(shè)成立

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得v0=5m/s

2)碰撞后木板向左勻減速運(yùn)動(dòng),滑塊向右勻減速運(yùn)動(dòng),對(duì)小滑塊,根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得a1=4m/s2,方向水平向左

對(duì)木板,根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得m/s2,方向水平向右

3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知碰撞前瞬間滑塊和木板的速度大小為

m/s

碰撞后木板向左勻減速運(yùn)動(dòng),滑塊向右勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相等時(shí)滑塊位于木板右端即可,設(shè)經(jīng)過(guò)二者速度相等,達(dá)到相同的速度為

以向左為正方向,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有

代入數(shù)據(jù)解得s,m/s

碰后到共速的過(guò)程中,滑塊先向右減速,再向左加速,發(fā)生的位移為

木板的位移為

解得x1=1.5m(向右),x2=4.5m(向左),

因此木板的長(zhǎng)度為

L=x1+x2=6m

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:

【題目】如圖所示,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計(jì))由半徑為r的圓弧部分與無(wú)限長(zhǎng)的水平部分組成,間距為L,水平導(dǎo)軌部分存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為2m的金屬棒ab靜置于水平導(dǎo)軌上,電阻為2R。另一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒PQ從圓弧M點(diǎn)處由靜止釋放,下滑至N處后進(jìn)入水平導(dǎo)軌部分。MN的豎直高度為h,重力加速度為g,若金屬棒PQ與金屬棒ab始終垂直于金屬導(dǎo)軌并接觸良好,且兩棒相距足夠遠(yuǎn),求:

1)金屬棒PQ滑到N處時(shí),金屬導(dǎo)軌對(duì)金屬棒PQ的支持力為多大;

2)從釋放金屬棒PQ到金屬棒ab達(dá)到最大速度的過(guò)程中,金屬棒ab產(chǎn)生的內(nèi)能;

3)若在金屬棒ab達(dá)到最大速度時(shí)給金屬棒ab施加一水平向右的恒力F(F為已知),則在此恒力作用下整個(gè)回路的最大電功率為多少。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)為3l的不可伸長(zhǎng)的輕繩,穿過(guò)一長(zhǎng)為l的豎直輕質(zhì)細(xì)管,兩端拴著質(zhì)量分別為m、m的小球A和小物塊B,開(kāi)始時(shí)B先放在細(xì)管正下方的水平地面上.手握細(xì)管輕輕搖動(dòng)一段時(shí)間后,B對(duì)地面的壓力恰好為零,A在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知重力加速度為g,不計(jì)一切阻力.

(1)求A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩與豎直方向夾角θ

(2)求搖動(dòng)細(xì)管過(guò)程中手所做的功;

(3)輕搖細(xì)管可使B在管口下的任意位置處于平衡,當(dāng)B在某一位置平衡時(shí),管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開(kāi),求A做平拋運(yùn)動(dòng)的最大水平距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在做完驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)后,某同學(xué)將其實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程進(jìn)行了回顧,并在筆記本上記下如下幾條體會(huì),其中正確的是__________________。(填序號(hào)字母)

A.用彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),必須使彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧與木板平面平行

B.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條時(shí),必須使兩細(xì)繩套間的夾角為

C.用兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)合力的圖示F和用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)拉力的圖示F'雖不完全重合,但在誤差允許范圍內(nèi)仍可以說(shuō)明力的平行四邊形定則成立

D.若用兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí),拉力F1、F2方向不變,大小各增加1N,則合力F的方向不變,大小必增加1N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】16分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切,小滑塊AB分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),F(xiàn)將A無(wú)初速度釋放,AB碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑,半徑R=0.2m,AB的質(zhì)量相等,AB整體與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。取重力加速度g=10m/s2,求:

1)碰撞前瞬間A的速率v。

2)碰撞后瞬間AB整體的速度。

3AB整體在桌面上滑動(dòng)的距離L。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是( 。

A.一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓膨脹過(guò)程中,一定吸收熱量

B.當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時(shí),分子勢(shì)能最大

C.其它條件相同,空氣的相對(duì)濕度越大,晾曬在室外的衣服越不容易干

D.布朗運(yùn)動(dòng)證明了懸浮微粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

E.在任何自然過(guò)程中,一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制滴水計(jì)時(shí)器計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置.(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)

1)由圖(b)可知,小車在桌面上是___運(yùn)動(dòng)的。

A.從右向左 B.從左向右

2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為______m/s,加速度大小為_________m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,使用滴水法測(cè)量一小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:在斜面上鋪上白紙,用圖釘固定;把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車的末端,在小車上固定一平衡物;調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度,使其每0.2s滴一滴(以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn));在斜面頂端放置一淺盤(pán),把小車放在斜面頂端,把調(diào)好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水,使水滴能滴入淺盤(pán)內(nèi);隨即在撤去淺盤(pán)的同時(shí)放開(kāi)小車,于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的點(diǎn)跡(如圖乙所示)。請(qǐng)計(jì)算:(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(1)在計(jì)數(shù)點(diǎn)1所代表的時(shí)刻,小車運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為v1______m/s;

(2)該同學(xué)在測(cè)量的時(shí)候沒(méi)有將計(jì)數(shù)點(diǎn)5的數(shù)值記錄下來(lái),根據(jù)前面的數(shù)值可推算出計(jì)數(shù)點(diǎn)50點(diǎn)的距離為_______cm。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】半徑為rR(r<R)的光滑半圓形槽,其圓心均在同一水平面上,如圖所示,質(zhì)量相等的兩物體分別自半圓形槽左邊緣的最高點(diǎn)無(wú)初速地釋放,在下滑過(guò)程中兩物體 ( )

A. 機(jī)械能均逐漸減小

B. 經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等

C. 在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力相等

D. 在最低點(diǎn)的機(jī)械能相等

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同步練習(xí)冊(cè)答案