【題目】如圖所示,一輛質(zhì)量為M的平板小車在光滑水平面上以速度v做直線運(yùn)動,今在車的前端輕輕地放上一質(zhì)量為m的物體,物體放在小車上時相對于地面的速度為零,設(shè)物體與車之間的動摩擦因數(shù)為μ,為使物體不致從車上滑跌下去,車的長度最短為多少?

【答案】解:設(shè)車的最短長度為L,物體滑到車的末端時,恰好與車保持相對靜止,即跟車有共同速度v′,車和物體組成的系統(tǒng)動量守恒,

設(shè)向右為正方向;

由動量守恒定律可知:Mv=(M+m)v′.

由動能關(guān)系得:μmgL= Mv2 (M+m)v′2

解得L=

答:車的長度最短為


【解析】由題意可知系統(tǒng)不受外力,故系統(tǒng)動量守恒;由動量守恒定律及功能關(guān)系可明確車的最短長度.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解功能關(guān)系的相關(guān)知識,掌握當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時,物體的機(jī)械能守恒;重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:W G =E p1 -E p2;合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W =E k2 -E k1 (動能定理);除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1,以及對動量守恒定律的理解,了解動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在粗糙的水平面上,物體在水平推力的作用下,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過一段時間后,將水平推力逐漸減小到零(物體不停止),在水平推力減小到零的過程中

A.物體的速度一直增大

B.物體的速度先增大后減小

C.物體的加速度(大。┮恢睖p小

D.物體的加速度(大小)先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】繼神秘的火星之后,近幾年土星也成了世界關(guān)注的焦點(diǎn).經(jīng)過近7年、2億千米在太空中風(fēng)塵仆仆的穿行后,美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號土星探測器抵達(dá)預(yù)定軌道,開始“拜訪”土星及其衛(wèi)星家族.這是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測.若“卡西尼”號土星探測器進(jìn)入土星飛行的軌道,在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行,環(huán)繞n周飛行時間為t,求土星的質(zhì)量和平均密度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,位于光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量相等.Q與輕質(zhì)彈簧相連.設(shè)Q靜止,P以某一初速度向Q運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞.在整個碰撞過程中,彈簧具有的最大彈性勢能等于( )

A.P的初動能
B.P的初動能的
C.P的初動能的
D.P的初動能的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確是( )
A.氣體對容器壁有壓強(qiáng)是氣體分子對容器壁頻繁碰撞的結(jié)果
B.物體溫度升高,組成物體的所有分子速率均增大
C.一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹過程中氣體一定從外界吸收熱量
D.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的
E.飽和汽壓與分子密度有關(guān),與溫度無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABC為一塊立在水平地面上的玻璃磚的截面示意圖,△ABC為一直角三角形,∠ABC=90°,∠BAC=60°,AB邊長度為L=20cm,AC垂直于地面放置,現(xiàn)在有一束單色光垂直于AC邊從P點(diǎn)射入玻璃磚,已知PA= L,玻璃的折射率n= ,該束光最終射到了水平地面上某點(diǎn),求該點(diǎn)到C點(diǎn)的距離(取tan15°≈0.25,結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1 , R2和R3的阻值分別為3Ω,1Ω,4Ω,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定.當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當(dāng)S閉合時,電流表的示數(shù)為4I.該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為( )
A.2
B.3
C.4
D.5

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的設(shè)計(jì)時速是108km/h,汽車在這種路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍.
(1)如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎,假設(shè)彎道的路面是水平的,其彎道的最小半徑是多少?
(2)事實(shí)上在高速公路的拐彎處,路面造得外高內(nèi)低,路面與水平面間的夾角為θ,且tan θ=0.3125;而拐彎路段的圓弧半徑R=200m.若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零,則車速v應(yīng)為多少?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T,通電直導(dǎo)線長為0. 5 m,電流是3 A,求下列情況下通電直導(dǎo)線在磁場中所受的安培力

1)當(dāng)電流方向與磁場方向相同時,安培力大小F1;

2)當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時,安培力大小F2。

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