4.如圖所示,長為L,質(zhì)量為m1的物塊A置于光滑水平面上,在A的水平上表面左端放一質(zhì)量為m2的物體B(可視為質(zhì)點),A與B的動摩擦因數(shù)為μ.A和B一起以相同的速度v0向右運動,并與豎直墻壁發(fā)生碰撞,已知m1>m2,在A與豎直墻壁碰撞過程中無機械能損失,重力加速度為g,要使B不從A上掉下來,v0必須滿足什么條件?

分析 A與墻壁碰撞后,B恰好不從A上掉下來時B與A的速度相同,且B滑到A的最右端,根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合解答.

解答 解:A與豎直墻壁發(fā)生碰撞后,由于m1>m2,根據(jù)A、B系統(tǒng)的動量守恒可知,A、B最后以共同速度向左運動,設(shè)速度為v.根據(jù)動量守恒定律得:
m1v0-m2v0=(m1+m2)v
解得:v=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v0;
若A、B相對靜止時B恰好在A的右端,則系統(tǒng)損失的機械能為:
△E=μm2gL
根據(jù)系統(tǒng)的能量守恒定律有:
$\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}({m}_{1}+{m}_{2}){v}^{2}$=μm2gL
解得:v0=$\sqrt{\frac{({m}_{1}+{m}_{2})μgL}{2{m}_{1}}}$
要使B不從A上掉下來,v0必須滿足的條件是v0≤$\sqrt{\frac{({m}_{1}+{m}_{2})μgL}{2{m}_{1}}}$.
答:要使B不從A上掉下來,v0必須滿足的條件是v0≤$\sqrt{\frac{({m}_{1}+{m}_{2})μgL}{2{m}_{1}}}$.

點評 本題綜合運用了動量守恒定律和能量守恒定律,關(guān)鍵要抓住臨界情況時兩者速度相同,根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合研究.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖是某同學(xué)在科技制作活動中自制的電子秤原理圖,當(dāng)托盤中沒有放物體時,電壓表的示數(shù)為零.設(shè)變阻器的總電阻為R,總長度為L,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,限流電阻為R0,彈簧的勁度系數(shù)為k.不計一切摩擦和阻力,
(1)求電壓表示數(shù)U與物體質(zhì)量m的關(guān)系式.
(2)為使電壓表與待測物體質(zhì)量成正比,以便均勻刻度質(zhì)量,試在原電路上稍作改進(jìn),畫出電路圖,并求出此時U′與m′的線性關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示為向心力演示儀.此裝置由一個傳送帶連接兩個輪盤,當(dāng)一個輪盤轉(zhuǎn)動時即帶動另一個輪盤轉(zhuǎn)動.
①轉(zhuǎn)動過程中兩輪盤邊緣相等的是:A
(A)線速度  (B)角速度   (C)向心加速度    (D)周期
②把質(zhì)量相等的甲、乙兩個小球分別放在左右兩側(cè)輪盤上的滑槽內(nèi)的相同位置( 距離軸心距離相等),傳送帶連接左右輪盤的尺寸如圖(右側(cè)輪盤半徑小于左側(cè)輪盤).當(dāng)搖動底座上的手柄讓輪盤轉(zhuǎn)動起來后,兩小球相對滑槽及輪盤靜止,此時軸上的標(biāo)記線顯示受到向心力較大的是乙球,此實驗體現(xiàn)的物理思想方法是:C
(A)等效替代  (B)理想化方法   (C)控制變量  (D)以上方法都有體現(xiàn).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,光滑的水平地面上放置一個足夠長的木板,其質(zhì)量為m1,木板的左端放置一個質(zhì)量為m2的物塊(m1>m2),它與木板間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)使m1、m2同時以大小均為v0的速度向相反方向運動,已知重力加速度為g.求:
(1)木板與物塊最終的速度大;
(2)物塊向右運動達(dá)到最大位移時,木板的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列說法正確的是( 。
A.物體的質(zhì)量越大,具有的慣性也越大
B.第4秒初到第5秒末是1秒的時間
C.質(zhì)點一定是體積很小、質(zhì)量很小的物體
D.在直線運動中,物體的位移等于物體的路程

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9.如圖所示,滑板運動員由高臺上水平滑出,在P點接觸斜面時速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面無摩擦滑下,圖中的圖象是描述物體沿x方向和y方向運動的v-t圖象,其中正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的是( 。
A.布朗運動間接反映了液體分子的無規(guī)則運動
B.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
C.物體的體積減小時,內(nèi)部分子勢能一定減小
D.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的增大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.微耕機俗稱“鐵!,現(xiàn)已經(jīng)在農(nóng)村廣泛應(yīng)用.如圖甲所示為一款柴油微耕機,其質(zhì)量為m=100kg,額定功率P0=4kW.現(xiàn)該微耕機以額定功率勻速地在水平地塊AB(如圖乙)上耕地,若耕地時受到土地在水平方向上的平均阻力f1=4000N.求:
(1)每分鐘耕地的距離;
(2)若耕完此地塊后,從B點靜止開始以a=0.2m/s2的加速度加速駛?cè)毽?30°的斜坡以便到下一地塊作業(yè),斜坡對它的平均阻力為f2=1000N.則當(dāng)微耕機速度達(dá)到v=1m/s時其牽引力所做的功為多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.以下說法中正確的是( 。
A.在雙縫干涉實驗中,以白光作為光源,在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片,另一縫前放一綠色濾光片,那么,在屏幕上將觀察到彩色的干涉條紋
B.在電磁波譜中,X射線的穿透能力比γ射線弱
C.根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2得,物體的能量與物體的靜質(zhì)量成正比
D.愛因斯坦狹義相對論的一個基本假設(shè)是:光在真空中的速度,在不同的慣性系中測得的數(shù)值是不相同的

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