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【題目】平板車P的質量為M，可看做質點的小物塊Q的質量為m，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上．一不可伸長的輕質細繩長為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質量也為m的小球(大小不計)．今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達最低點時與Q發(fā)生彈性碰撞，碰撞時間為t，速度發(fā)生交換。已知Q離開平板車時速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動摩擦因數為μ，M：m=4：1，重力加速度為g。求：

(1)小物塊到達最低點與Q碰撞的平均作用力F是多大？

(2)小物塊Q離開平板車時平板車的速度為多大？

(3)平板車P的長度為多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1) 小球由靜止擺到最低點的過程中，機械能守恒，則有：

解得小物塊到達最低點與Q碰撞之前瞬間的速度是：

小物塊到達最低點與Q碰撞，根據動量定理：Ft=mv0

則平均作用力

(2) 小球與物塊Q相撞時，二者交換速度：v1=0，

小物體Q在平板車上滑行過程，滿足動量守恒，有：mvQ=Mv+m2v

又知M：m=4：1 ，則有

則小物塊Q離開平板車時平板車的速度為2v

(3) 小物塊Q在平板車P上滑動的過程中，部分動能轉化為內能，由能的轉化和守恒定律，知：

解得平板車P的長度為：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用下圖所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時：

（1）下列說法中正確的是______ （填字母代號）

A．該實驗不需要平衡摩擦力

B．為簡便起見，每次實驗中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長度要一樣

C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度

D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度

（2）下列說法中正確的是______（填字母代號）

A．橡皮筋做的功可以直接測量

B．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來的兩倍

C．可以通過改變橡皮筋的條數來改變拉力做功的數值

D．可以通過改變小車的質量來改變拉力做功的數值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】轉筆是一項深受廣大中學生喜愛的休閑活動，其中也包含了許多的物理知識。如圖所示，假設某同學將筆套套在筆桿的一端，在轉筆時讓筆桿繞其手指上的某一點O在豎直平面內做勻速圓周運動，則下列敘述中正確的是（ ）

A. 筆套做圓周運動的向心力是由筆桿對其的摩擦力提供的

B. 筆桿上離O點越近的點，做圓周運動的向心加速度越大

C. 當筆桿快速轉動時筆套有可能被甩走

D. 由于勻速轉動，筆套受到的摩擦力大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，垂直紙面放置的兩塊平行正對金屬板，板間距離為d，兩板中心各有一個小孔，兩板間電場可視為勻強電場。金屬板上方有垂直紙面的勻強磁場。電荷量為q質量為m的帶正電的粒子由靜止開始從正極板的中心小孔出發(fā)，經電場加速后由負極板中心小孔射出，從M點垂直于MN進入磁場做勻速圓周運動，最后從N點以速度v離開磁場。粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計。

（1）求勻強電場場強的大小E；

（2）若測得MN兩點間距離為L，求：

a．勻強磁場的磁感應強度B；

b．帶電粒子從M運動到N的過程所受磁場力的沖量I的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體做同向直線運動，它們的圖像如圖所示，則關于兩物體在0~時間內的運動情況，下列說法中正確的是

A.兩物體的加速度都是先增大后減小

B.兩物體間的距離一定在不斷減小

C.兩物體的速度差一直在增大

D.兩物體的位移差一定是不斷增大的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】簡諧運動是我們研究過的一種典型運動方式。

（1）一個質點做機械振動，如果它的回復力與偏離平衡位置的位移大小成正比，而且方向與位移方向相反，就能判定它是簡諧運動。如圖所示，將兩個勁度系數分別為k1和k2的輕質彈簧套在光滑的水平桿上，彈簧的兩端固定，中間接一質量為m的小球，此時兩彈簧均處于原長�，F將小球沿桿拉開一段距離后松開，小球以O為平衡位置往復運動。請你據此證明，小球所做的運動是簡諧運動。

（2）以上我們是以回復力與偏離平衡位置的位移關系來判斷一個運動是否為簡諧運動。但其實簡諧運動也具有一些其他特征，如簡諧運動質點的運動速度v與其偏離平衡位置的位移x之間的關系就都可以表示為，v2=v02-ax，其中v0為振動質點通過平衡位置時的瞬時速度，a為由系統(tǒng)本身和初始條件所決定的不變的常數。請你證明，如圖中小球的運動也滿足上述關系，并說明其關系式中的a與哪些物理量有關。已知彈簧的彈性勢能可以表達為kx2，其中k是彈簧的勁度系數，x是彈簧的形變量。

（3）一質點沿順時針方向以速度v0做半徑為R的勻速圓周運動，如圖所示。請結合第（2）問中的信息，分析論證小球在x方向上的分運動是否符合簡諧運動這一特征。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一半徑R=1m的圓盤水平放置，在其邊緣E點固定一小桶（可視為質點），在圓盤直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C點與圓盤圓心O在同一豎直線上，且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內的光滑圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平滑道相切與B點。一質量m=0.2kg的滑塊（可視為質點）從A點以某一初速度釋放，當滑塊經過B點時，對B點壓力為6N，恰在此時，圓盤從圖示位置以一定的角速度繞通過圓心的豎直軸勻速轉動，最終物塊由C點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內。已知滑塊與滑道BC間的動摩擦因數。（取）求：

（1）滑塊到達B點時的速度；

（2）水平滑道BC的長度；

（3）圓盤轉動的角速度應滿足的條件.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》實驗中，劉能同學根據實驗原理設計了如圖甲所示的實驗裝置．其操作的實驗步驟如下：

A．按如圖甲所示的實驗裝置安裝好實驗器材；

B．讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一系列小點，重復幾次．選出一條點跡比較清晰的紙帶，從便于測量的點開始，每五個點取一個計數點，選取的計數點如圖乙所示中的a、b、c、d等點；

C．測出、、、…

結合上述實驗步驟，請你繼續(xù)完成下列任務：

（1）電火花打點計時器的工作電源是________V的____________電源（填“直流”或“交流”），當電源頻率為50Hz時，每隔________秒打一個點．

（2）如果小車做勻加速運動，所得紙帶如圖乙所示，則、、的關系是_________．

（3）在實驗中，打點計時器的頻率是50Hz，測得=3.62cm、=4.38cm、=5.20cm，則打c點時小車的速度是_________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列關于光現象說法正確的是　　

A. 水中的潛水員斜向上看岸邊物體時，看到物體的像將比物體所處的實際位置低

B. 海市蜃樓產生的原因是由于海面的上層空氣的折射率比下層空氣折射率大

C. 玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周圍明顯偏亮，是由于光的全反射

D. 光纖通信是一種現代通信手段，它是利用光的全反放射原理來傳播信息

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