【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8.0kg的小車放在光滑的水平面上,給小車施加一水平向右的恒力F=8.0N。當向右運動的速度達到v0=1.5m/s時,有一物塊以水平向左的初速度 =1.0m/s滑上小車的右端,小物塊的質(zhì)量m=2.0kg,物塊與小車表面的動摩擦因數(shù)μ=0.2,設小車足夠長,g10m/s2,各問最終計算結(jié)果均保留1位小數(shù)。

1)物塊從滑上小車開始,經(jīng)過多長時間速度減小為零?

2)求物塊在小車上相對小車滑動的過程中,物塊相對地面的位移大小

【答案】10.5 s;(21.1m

【解析】

(1)物塊滑上小車后,做加速度為a1的勻變速運動,由牛頓第二定律

μmgma1

解得

a12.0m/s2

設物塊滑上小車后經(jīng)過時間t1速度減為零,

a1t1

解得

t10.5 s

(2)小車做加速度為a2 的勻加速運動,由牛頓第二定律

FμmgMa 2

解得:

a20.5m/s2

設物塊向左滑動的位移為x1,根據(jù)運動學公式

x1=- a1t12=0.25m

當滑塊的速度為零時,小車的速度v1

v1v0+a2t1=1.75m/s

設物塊向右滑動經(jīng)過時間t2相對小車靜止,此后物塊與小車有共同速度v,根據(jù)運動學公式,有

vv1+a2t2a1t2

解得

v m/s,t2= s

滑塊在時間t2內(nèi)的位移為

因此滑塊在小車上滑動的過程中相對地面的位移為

xx2x1=m≈1.1m

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,一條足夠長水平方向上的傳送帶以恒定速度v=3m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動,傳送帶右端固定一光滑曲面,并與曲面水平相切。質(zhì)量m=1kg的物塊自曲面上H=0.8m高處的P點由靜止滑下,滑到傳送帶上繼續(xù)向左運動。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,不計物塊滑過曲面與傳送帶交接處的能量損失,求:

1)物塊沿曲面返回時上升的最大高度。

2)物塊第一次在帶上滑動時產(chǎn)生的熱量

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B. 小球在水平線ab 以下管道中運動時,外側(cè)管壁對小球一定有作用力

C. 小球在水平線ab 以上管道中運動時,內(nèi)側(cè)管壁對小球一定有作用力

D. 小球在管道中運動至水平線ab時,加速度一定指向圓心

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1)小物塊運動至圓軌道的C點時對軌道的壓力大;

2)改變AB之間的距離和恒力F的大小,使小物塊每次都能從D點以不同的速度水平拋出并擊中擋板的不同位置,求擊中擋板時小物塊動能的最小值。

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A.嫦娥三號由環(huán)月段圓軌道變軌進入環(huán)月段橢圓軌道時,應讓發(fā)動機點火使其加速

B.嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上P點的速度大于Q點的速度

C.嫦娥三號在環(huán)月段橢圓軌道上Q點的速度大于環(huán)月段圓軌道的速度

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A.圖乙中的c光是氫原子由第2能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的

B.圖乙中的b光光子能量為10.2 eV

C.動能為1 eV的電子不能使處于第4能級的氫原子電離

D.陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75 eV

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1)將容器開口與真空泵相接,抽氣一段時間后達到真空,問U型管左側(cè)的水銀將下降多少。

2)現(xiàn)用打氣筒(圖中未畫出)向抽成真空后的容器充氣,每打一次可將壓強為2p0、溫度為3 ℃、體積為1.5 L的空氣壓縮到容器內(nèi),需要打幾次氣才能使U型管中水銀恢復到初始狀態(tài)。

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(1)物體返回出發(fā)點時的速度大小以及下滑過程中的加速度大小;

(2)月球的密度ρ;

(3)宇宙飛船在近月圓軌道繞月球做勻速圓周運動的速度v1。

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A.A點運動到C點的過程中,輕質(zhì)細繩對的總功等于零

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C.運動到C點時繩斷開,可能沿碗面上升到B

D.沿斜面上滑過程中,地面對斜面的摩擦力始終保持恒定

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