9.如圖所示,木板A靜止在光滑水平面上,一小滑塊B(可視為質(zhì)點)以某一水平初速度從木板的左端沖上木板.
(1)若木板A的質(zhì)量為M,滑塊B的質(zhì)量為m,初速度為v0,且滑塊B沒有從木板A的右端滑出,求木板A最終的速度v;
(2)已知M=m,若滑塊B以初速度v1=8m/s從左端沖上木板A,木板A最終速度的大小為v=2m/s;已知滑塊B與木板A間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.求木板A的長度L.

分析 (1)以AB整體分析,整個過程動量守恒,由動量守恒定律即可求出速度;
(2)滑塊B以v1=8.0m/s,木板A最終速度的大小為v=2m/s,說明滑塊要滑離A,利用動量守恒定律可求B滑離A時的速度,再利用能量守恒定律列式求解長度.

解答 解:(1)AB組成的整體在水平方向上不受外力,設(shè)向右為正方向,根據(jù)動量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
解得:v=$\frac{m{v}_{0}}{m+M}$ 
(2)由題意得滑塊B以v1=8.0m/s的初速度沖上木板A,若滑塊未掉下就達(dá)到共同速度v',由動量守恒定律得:
mv1=(M+m)v',M=m
解得:v'=4m/s>2m/s
則最終B會滑離木板A,木板A最終速度的大小為v=2m/s,滑塊B滑離木板A時速度的大小為vB,根據(jù)動量守恒定律得:
mv1=mv+MvB
根據(jù)能量守恒定律有:
μmgL=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}M{v}_{B}^{2}$
代入數(shù)據(jù)得:L=6m
答:(1)木板A最終的速度為$\frac{m{v}_{0}}{m+M}$.
(2)木板A的長度是6m.

點評 本題是動量守恒定律與動能定理、能量守恒定律的綜合運用,分析清楚物體的運動過程,把握物理規(guī)律是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,一小孩用80N的水平力推重力為200N的木箱,木箱不動;當(dāng)小孩用160N的水平力推木箱,木箱恰好能被推動.當(dāng)木箱被推動之后,小孩只要用150N的水平推力就可以使木箱沿地面勻速前進(jìn),以下是對上述過程作出的計算和判斷,其中正確的是( 。
A.木箱與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.75
B.木箱與地面間的最大靜摩擦力大小為80 N
C.木箱與地面間的摩擦力大小始終為150 N
D.木箱與地面間的滑動摩擦力大小為160 N

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示,質(zhì)量為15kg的物體用兩根細(xì)繩AO、BO吊掛在天花板下處于靜止?fàn)顟B(tài),兩根繩子與豎直方向的夾角分別為37°、53°,求兩繩受到的拉力各是多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(要求畫出受力圖)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物塊置于水平地面上,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,物塊間用一水平輕繩相連,繩中無拉力.現(xiàn)用水平力F向右拉物塊A,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.重力加速度為g.下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)0<F≤μmg時,繩中拉力為0
B.當(dāng)μmg<F≤2μmg時,繩中拉力為F-μmg
C.當(dāng)F>2μmg時,繩中拉力為$\frac{F}{2}$
D.無論F多大,繩中拉力都不可能等于$\frac{F}{3}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.某同學(xué)利用如圖1所示的實驗裝置,探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.實驗中,將一端帶滑輪的長木板放在水平實驗臺上,實驗小車通過輕細(xì)線跨過定滑輪與鉤碼相連,小車與紙帶相連,打點計時器所用交流電的頻率為f=50Hz,在保持實驗小車質(zhì)量不變的情況下,放開鉤碼,小車加速運動,處理紙帶得到小車運動的加速度a;改變鉤碼的個數(shù),重復(fù)實驗.

(1)實驗過程中打出的一條紙帶如圖2所示,在紙帶上便于測量的地方選取第一個計數(shù)點,在這個點上標(biāo)明A,第六個點上標(biāo)明B,第十一個點上標(biāo)明C,第十六個點上標(biāo)明D,第二十一個點上標(biāo)明E,測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清,于是測得AC長度為12.30cm,CD的長度為6.60cm,DE的長度為6.90cm,則小車運動的加速度a=0.3m/s2
(2)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),以小車運動的加速度a為縱軸,鉤碼的質(zhì)量m為橫軸,得到如圖3所示的a-m圖象,已知重力加速度g=10m/s2
①由圖象求出實驗小車的質(zhì)量為1.0kg;
②平衡摩擦力時,長木板與水平實驗臺夾角的正切值約為0.01.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,質(zhì)量分別為m、2m的球A、B由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在正在豎直向上做勻減速運動的電梯內(nèi),細(xì)線承受的拉力為F,此時突然剪斷細(xì)線,在繩斷的瞬間,彈簧的彈力大小和小球A的加速度大小分別為( 。
A.$\frac{2F}{3}$     $\frac{2F}{3m}$+gB.$\frac{F}{3}$     $\frac{2F}{3m}$+gC.$\frac{2F}{3}$     $\frac{F}{3m}$+gD.$\frac{F}{3}$     $\frac{F}{3m}$+g

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,物體A、B、C質(zhì)量分別為m、2m、4m,A與天花板間,B與C之間用輕彈簧連接,當(dāng)系統(tǒng)平衡后,突然將A、B間繩燒斷,在繩斷的瞬間,A、B、C的加速度分別為(以向下的方向為正方向)( 。
A.g,g,gB.-5g,-2g,0C.-6g,3g,0D.-g,3g,g

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運動并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運動,則對于A、B組成的系統(tǒng)在以后的運動過程中,下列說法正確的是( 。
A.速度相等時將同步運動B.速度相等時A、B加速度最大
C.彈簧壓縮最短時B的速度最小D.彈簧壓縮最短時A的速度并非最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.關(guān)于電勢差和電場力做功的說法中,正確的是( 。
A.電勢差是矢量,電場力做的功是標(biāo)量
B.在兩點間被移動的電荷的電荷量越少,則兩點間的電勢差越大
C.在兩點間移動電荷,電場力不做功,則兩點間的電勢差為零
D.在兩點間移動電荷時,電場力做正功,則兩點間的電勢差大于零

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