【題目】一質(zhì)量為rn的小車靜止在光滑的水平面上,車廂長(zhǎng)L=2m.在車廂底板上的正中位置放置一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊,如圖所示.若給物塊一個(gè)沖量,使之以v=10m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng),已知物塊與車廂底部間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,物塊與車廂壁的碰撞是完全彈性碰撞,且水平面足夠大,物塊可視為質(zhì)點(diǎn).(取g=10m/s2),求:

(1)物塊第一次與車廂壁相碰前的速度大小

(2)小車的最終速度為多大?

(3)物塊相對(duì)小車所通過的路程為多少?

【答案】(1)(5- )m/s(2)5m/s(3)12.5m

【解析】(1)物塊與小車組成的系統(tǒng)不受外力作用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒.設(shè)物塊第一次與車廂壁相碰前的速度為v1,小車的速度為v2,則有

mv+0=mv1+mv2

由功能關(guān)系,得

解得:v1=(5+)m/s,v2=(5-)m/s

(2)最終物塊的速度與小車的速度相等,由動(dòng)量守恒定律,可得:

mv=2mv'

解得最終小車的速度v'=v=5m/s

(3)由功能的關(guān)系得,摩擦力乘以相對(duì)路程所做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失,有:

mgs=mv2(mm)v'2

解得相對(duì)小車通過的路程s=12.5m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在固定的氣缸AB中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞面積之比為=1:2,兩活塞以穿過B的底部的剛性細(xì)桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動(dòng)。兩個(gè)氣缸都不漏氣初始時(shí),A、B中氣體的體積皆為溫度皆為=300K.A中氣體壓強(qiáng),是氣缸外的大氣壓強(qiáng),F(xiàn)對(duì)A加熱,使其中氣體的體積增大溫度升到某一溫度T,同時(shí)保持B中氣體的溫度不變.求此時(shí)A中氣體壓強(qiáng)(表示結(jié)果)和溫度(用熱力學(xué)溫標(biāo)表達(dá))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí),并注明了相應(yīng)的能量E.處在n=4能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子.已知金屬鎢的逸出功為4.54eV.在這些光子中,能夠使金屬鎢發(fā)生光電效應(yīng)的總共有

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中。

(1)某同學(xué)先把彈簧放在水平桌面上使其自然伸長(zhǎng),用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)為L0,再把彈簧豎直懸掛起來,然后用鉤碼掛在彈簧下端,測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度為L,把LL0作為彈簧的伸長(zhǎng)量x1,改變鉤碼個(gè)數(shù)重復(fù)操作.由于彈簧自身重力的影響,最后作出的F–x圖象,可能是下圖中的___________。

A.

B.

C.

D.

(2)另一同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧ab,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。下列表述正確的是___________

A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)

B.a的勁度系數(shù)比b的大

C.a的勁度系數(shù)比b的小

D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比

(3)為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼。實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),其對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出。作出m–l的關(guān)系圖線_________。彈簧的勁度系數(shù)為________N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】乒乓球是速度較快的球類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,假設(shè)在某次比賽時(shí),乒乓球飛來的速度大小為v,運(yùn)動(dòng)員將球以大小為4v的速度反向擊回,乒乓球的質(zhì)量為rn,乒乓球與球拍作用的時(shí)間為t,在運(yùn)動(dòng)員擊球的過程中,求:

(1)乒乓球動(dòng)量的變化量.

(2)乒乓球動(dòng)能的變化量.

(3)乒乓球所受的平均作用力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),將橡皮筋改為勁度系數(shù)為400N/m的輕質(zhì)彈簧AA',將彈簧的一端A'固定在豎直墻面上。不可伸長(zhǎng)的細(xì)線OA、OB、OC,分別固定在彈簧的A端和彈簧秤甲、乙的掛鉤上,其中OOA、OB、OC三段細(xì)線的結(jié)點(diǎn),如圖1所示。在實(shí)驗(yàn)過程中,保持彈簧AA'伸長(zhǎng)1.00m不變。

(1)若OA、OC間夾角為90°,彈簧秤乙的讀數(shù)是______N。(如圖2所示).

(2)在(1)問中若保持OAOB的夾角不變:逐漸增大OAOC的夾角,則彈簧秤甲的讀數(shù)大小將_____,彈簧秤乙的讀數(shù)大小將_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平部分AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成,AB恰與圓弧CDC點(diǎn)相切,其總質(zhì)量M=4 kg,其右側(cè)緊靠在固定擋板上,靜止在光滑水平面上。在軌道的左端有一質(zhì)量為m=1 kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),小滑塊剛好能沖到D點(diǎn)。已知小滑塊與長(zhǎng)木板AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,軌道水平部分AB的長(zhǎng)度L=0.5 m,g10 m/s2。求:

(1)小滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大;

(2)軌道ABCD的最終速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道ABCD,其中傾角為θ=370的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點(diǎn),CD為豎直直徑,O為圓心。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從與B點(diǎn)高度差為h的位置A點(diǎn)沿斜面由靜止釋放。重力加速度大小為g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)h= 2R時(shí),小球過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌逍的壓カ大小為27mg/5

B. 當(dāng)h= 2R時(shí),小球會(huì)從D點(diǎn)離開圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)h= 3R時(shí),小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為1.4mg

D. 調(diào)整h的值,小球能從D點(diǎn)離開圓弧軌道,并能恰好落在B點(diǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的傾角為的光滑斜面上存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域 I 的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下,磁場(chǎng)的寬度均為 L,一個(gè) 質(zhì)量為 m、電阻為 R、邊長(zhǎng)也為 L 的正方形導(dǎo)線框,由靜止開始沿斜面下滑,當(dāng) ab 邊剛越 GH 進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)恰好以速度 v1 做勻速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng) ab 邊下滑到 JP MN 的中間位 置時(shí)線框又恰好以速度 v2 做勻速直線運(yùn)動(dòng), ab 進(jìn)入 GH MN JP 的中間位置的過程 線框的動(dòng)能變化量為Ek(末動(dòng)能減初動(dòng)能),重力對(duì)線框做功為 W1安培力對(duì)線框做 功為 W2,下列說法中正確的有 ( )

A. 在下滑過程中由于重力做正功,所以有 v2v1

B. ab 進(jìn)入 GH MN JP 的中間位置的過程中機(jī)械能守恒

C. ab 進(jìn)入 GH MN JP 的中間位置的過程,W1-△Ek機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

D. ab 進(jìn)入 GH MN JP 的中間位置的過程中,線框動(dòng)能的變化量大小為Ek=W1+W2

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