（12分）如圖所示，有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質(zhì)點），由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運動，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1，取g=10m/s2。求：

（1）小車的長度L；
（2）A在小車上滑動的過程中產(chǎn)生的熱量；
（3）從A、B開始運動計時，經(jīng)5s小車離原位置的距離。

（1） （2）  （3）

解析試題分析：（1）由于開始時物塊A、B給小車的摩擦力大小相等，方向相反，小車不動，物塊A、B做減速運動，加速度a大小一樣，但是A的初速度小，所以A的速度先減為零。
設(shè)A在小車上滑行的時間為t1，位移為s1，由牛頓定律

A做勻減速運動，由運動學(xué)公式

                            
    由以上三式可得 ， 
A在小車上滑動過程中，B也做勻減速運動，B的位移為s2，由運動學(xué)公式 

可得               
A在小車上停止滑動時，B的速度設(shè)為 v3，有

可得        
B繼續(xù)在小車上減速滑動，而小車與A一起向右方向加速。因地面光滑，兩個物塊A、B和小車組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)三者共同的速度為v，達到共速時B相對小車滑動的距離為

可得            
在此過程中系統(tǒng)損失的機械能為

可得          
故小車的車長           
（2）由于A從開始滑動到相對小車靜止以后，它隨小車一起運動。故C點距小車左端的距離為

摩擦生熱等于滑動摩擦力與相對位移的乘積
（3）小車和A在摩擦力作用下一起做加速運動，由牛頓運動定律

可得小車運動的加速度          
小車加速運動的時間為，小車勻速運動的時間為
                      
可得                 
所以            
經(jīng)5s小車離原位置有

可得        
考點：牛頓運動定律、動量定理、功能關(guān)系

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強度B=0.80T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合. 在力F作用下由靜止開始向左運動，5.0s末時從磁場中拉出.測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如下圖所示.已知金屬線框的總電阻R=4.0Ω，求：
（1）t=5.0s時金屬線框的速度；
（2）t=4.0s時金屬線框受到的拉力F的大小；
（3）已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直. 設(shè)兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電量為q,粒子從D形盒一側(cè)開始被加速（初動能可以忽略），經(jīng)若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出．


求：（1）粒子從靜止開始第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫加速后的速度大小
　 （2）粒子第一次進入D型盒磁場中做圓周運動的軌道半徑
　 （3）粒子至少經(jīng)過多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有一個質(zhì)量m=0.4kg的小物塊A，不可伸長的輕質(zhì)細繩通過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D，連接物塊A和小物塊B，虛線CD水平，間距d=1.2m，此時連接物塊A的細繩與豎直桿的夾角為37，物塊A恰能保持靜止．現(xiàn)在物塊B的下端再掛一個小物塊Q，物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達C處．不計摩擦和空氣阻力，、，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）物塊A到達C處時的加速度大小；
（2）物塊B的質(zhì)量M；
（3）物塊Q的質(zhì)量mo．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2012年11月23日上午，由來自東海艦隊“�？招埴棃F”的飛行員戴明盟駕駛的中國航母艦載機殲-15降落在“遼寧艦”甲板上，首降成功，隨后艦載機通過滑躍式起飛成功�；S起飛有點象高山滑雪，主要靠甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機起飛，其示意圖如圖所示，設(shè)某航母起飛跑道主要由長度為L1=160m的水平跑道和長度為L2=20m的傾斜跑道兩部分組成，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差m。一架質(zhì)量為kg的飛機，其噴氣發(fā)動機的推力大小恒為N，方向與速度方向相同，在運動過程中飛機受到的平均阻力大小為飛機重力的0.1倍，假設(shè)航母處于靜止狀態(tài)，飛機質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點，傾斜跑道看作斜面，不計拐角處的影響。取m/s2。

（1）求飛機在水平跑道運動的時間.
（2）求飛機到達傾斜跑道末端時的速度大小.
（3）如果此航母去掉傾斜跑道，保持水平跑道長度不變，現(xiàn)在跑道上安裝飛機彈射器，此彈射器彈射距離為84m，要使飛機在水平跑道的末端速度達到100m/s，則彈射器的平均作用力多大？（已知彈射過程中發(fā)動機照常工作）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）跳傘運動員從跳傘塔上跳下，當降落傘打開后，傘和運動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系數(shù)k =20Ns2/m2，運動員和傘的總質(zhì)量m=72kg．設(shè)跳傘塔足夠高，且運動員跳離塔后即打開傘，取g=10m/s2．
（1）求下落速度達到v=3m/s時，跳傘運動員的加速度大�。�
（2）求跳傘運動員最終下落的速度；
（3）若跳傘塔高h=200m，跳傘運動員在著地前已經(jīng)做勻速運動，求從開始跳下到即將觸地的過程中，傘和運動員損失的機械能．

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（10分）已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為300，以一定的速度勻速運動。某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K，物塊的質(zhì)量m=1kg,以此時為t＝0時刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,若圖中取沿斜面向下的運動方向為正方向，其中v1=－6m/s,　v2=4m/s,　t1="0.5s," g取10 m/s2,已知傳送帶的速度保持不變。 求：

（1）物塊與傳送帶間的摩擦系數(shù)；
（2）0～t2內(nèi)帶動傳送帶的電動機多消耗的電能；
（3）0～t2內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能；

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一質(zhì)量為m的衛(wèi)星以軌道半徑為r、周期為T環(huán)繞某行星做圓軌道運動，已知引力常量為G。求：
（1）行星的質(zhì)量M；
（2）作用于衛(wèi)星上的引力F；
（3）若行星的半徑是衛(wèi)星軌道半徑的，行星表面的重力加速度g是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，勻強電場方向與水平線間夾角θ=37°方向斜向右上方，電場強度為E。質(zhì)量為m的小球帶正電，以初速度v0=16m/s從A點開始運動，初速度方向與電場方向一致,其中。經(jīng)過一段時間t，小球經(jīng)過與A點在同一水平線上的B點。求

① 小球從A點運動到B點的時間t。
② A、B兩點之間的距離L。

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