【題目】如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=2.0m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2,求

1)物塊在車面上滑行的時間t

2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v不超過多少?

3)物塊仍以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,要使物塊從小車右端滑出,則物塊剛滑上小車左端時需加一個至少多大的水平恒力F?

【答案】1;(2;(3F1.47N

【解析】

1)設(shè)共速時速度為v1 ,對物塊與小車,由動量守恒得

對小車,由動量定理得

解得:

2)物塊不從小車右端滑出,則在末端共速,設(shè)共同速度為v2,對物塊與小車組成的系統(tǒng),由動量守恒得

再由能量守恒得:

解得:,即物塊劃上小車左端的速度不能超過;

3)設(shè)恰好能使物塊滑出小車的拉力為F,由題意,物塊應(yīng)在小車末端共速

對物塊,由牛頓第二定律得:

對小車:由牛頓第二定律得:

由運動學(xué),共速有:

由位移關(guān)系,得:

綜上各式,解得:F=22/15≈1.47N 即當(dāng)F1.47N時物塊可以滑出小車

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,Q1Q2是兩個電荷量大小相等的點電荷,MN是兩電荷的連線,HG是兩電荷連線的中垂線,O是垂足,下列說法正確的是( 。

A. 若兩電荷是異種電荷,則OM的中點與ON的中點電場強度一定相等

B. 若兩電荷是異種電荷,則O點的電場強度大小,與HG上各點相比是最大的

C. 若兩電荷是同種電荷,則OM中點與ON中點處的電場強度一定相同

D. 若兩電荷是同種電荷,則O點的電場強度大小,與HG上各點相比是最大的

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【題目】某同學(xué)在家中找到兩根一樣的輕彈簧PQ、裝有水總質(zhì)量m=1kg的礦泉水瓶、刻度尺、量角器和細(xì)繩等器材,設(shè)計如下實驗驗證力的平行四邊形定則,同時測出彈簧的勁度系數(shù)k。其操作如下:

a.將彈簧P上端固定,讓其自然下垂,用刻度尺測出此時彈簧P的長度L0=12.50cm;

b.將礦泉水瓶通過細(xì)繩連接在彈簧P下端,待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測出此時彈簧P的長度L1,如圖甲所示,則L1=_____cm

c.在細(xì)繩和彈簧Q的掛鉤上涂抹少許潤滑油,將細(xì)繩搭在掛鉤上,緩慢的拉起彈簧Q,使彈簧P偏離豎直方向夾角為60°,測出彈簧Q的長度為L2及其軸線與豎直方向夾角為θ,如圖乙所示;

1)取重力加速度g=10m/s2,則彈簧P的勁度系數(shù)k=_____;

2)若要驗證力的平行四邊形定則,L2θ需滿足的條件是L2=_____cmθ=_____。

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【題目】地磁場可以減少宇宙射線中帶電粒子對地球上生物體的危害。為研究地磁場,某研究小組模擬了一個地磁場。如圖所示,模擬地球半徑為R,地球赤道平面附近的地磁場簡化為赤道上方厚度為2R、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于赤道平面的勻強磁場。磁場邊緣A處有一粒子源,可在赤道平面內(nèi)以不同速度向各個方向射入某種帶正電粒子。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)粒子速度為2v時,沿半徑方向射入磁場的粒子恰不能到達模擬地球。不計粒子重力及大氣對粒子運動的影響,且不考慮相對論效應(yīng)。

1求粒子的比荷;

2若該種粒子的速度為v,則這種粒子到達模擬地球的最短時間是多少?

3試求速度為2v的粒子到達地球粒子數(shù)與進入地磁場粒子總數(shù)比值η。結(jié)果用反三角函數(shù)表示。例:,則,θ為弧度

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【題目】質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上,沿同一直線,同一方向運動,A球的動量為pA=9kgm/s,B球的動量為pB=3kgm/s.當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞,則碰撞后A、B兩球的動量可能值是( 。

A. pA′=6kgm/spB′=6kgm/s

B. pA′=8kgm/s,pB′=4kgm/s

C. pA′=-2kgm/s,pB′=14kgm/s

D. pA′=-4kgm/s,pB′=8kgm/s

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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為的平板小車C靜止在光滑的水平面上,在t=0時,兩個質(zhì)量均為1.0 kg的小物體AB同時從左右兩端水平?jīng)_上小車,1.0s內(nèi)它們的圖象如圖乙所示,g

1)小車在第1.0s內(nèi)所受的合力為多大?

2)要使A、B在整個運動過程中不會相碰,車的長度至少為多少?

3)假設(shè)A、B兩物體在運動過程中不會相碰,試在圖乙中畫出A、B1.0s~3.0s時間內(nèi)的圖象。

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【題目】山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動.一滑雪坡由ABBC組成,AB是傾角為37°的斜坡,BC是半徑為R=5m的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差hl=8.8m,豎直臺階CD高度差為h2=5m,臺階底端與傾角為37°斜坡DE相連.運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上,不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力(g10m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

1)運動員到達C點的速度大小;

2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大。

3)運動員在空中飛行的時間.

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【題目】一彈簧振子做簡諧運動,周期為T( )

A.t時刻和(t+t)時刻振子位移相同,則t一定等于T的整數(shù)倍

B.t時刻和(t+t)時刻振子運動速度大小相等、方向相反,則t一定等于T/2的整數(shù)倍

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【題目】近年來,隨著人類對火星的了解越來越多,美國等國家都已經(jīng)開始進行移民火星的科學(xué)探索,并面向全球招募單程火星之旅的志愿者.若某物體在火星表面做自由落體運動的時間是在地球表面同一高度處自由落體時間的15倍,已知地球半徑是火星半徑的2倍.

1)求火星表面重力加速度與地球表面重力加速度的比值.

2)如果將來成功實現(xiàn)了火星移民,求出在火星表面發(fā)射載人航天器的最小速度v1與地球上衛(wèi)星最小發(fā)射速度v2的比值.

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