(18分)如圖所示,質(zhì)量為M=4kg的木板靜置于足夠大的水平地面上,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.01,板上最左端停放著質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的電動(dòng)小車(chē),車(chē)與木板右端的固定擋板相距L=5m,F(xiàn)通電使小車(chē)由靜止開(kāi)始從木板左端向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=2s,車(chē)與擋板相碰,車(chē)與擋板粘合在一起,碰撞時(shí)間極短且碰后自動(dòng)切斷小車(chē)的電源。(計(jì)算中取最大靜摩擦力等于動(dòng)摩擦力,并取g=10m/s2。)

(1)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明:車(chē)與擋板相碰前,木板相對(duì)地面是靜止還是運(yùn)動(dòng)的?
(2)求出小車(chē)與擋板碰撞前,車(chē)的速率v1和板的速率v2
(3)求出碰后木板在水平地面上滑動(dòng)的距離S。
(1)向左運(yùn)動(dòng)(2), (3)

試題分析:(1)假設(shè)木板不動(dòng),電動(dòng)車(chē)在板上運(yùn)動(dòng)的加速度為a0,由得:
                  -----------(1分)
此時(shí)木板使車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的摩擦力:       -----------(1分)
木板受車(chē)向左的反作用力 :      -----------(1分)
木板受地面向右最大靜摩擦力:  ----------(1分)
由于 ,所以木板不可能靜止,將向左運(yùn)動(dòng)  -----------(1分)                                             
(2)設(shè)車(chē)與木板碰前,車(chē)與木板的加速度分別為a1和a2,相互作用力為F,由牛頓定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:
對(duì)小車(chē):     ----------- (1分)
   -----------(1分)
對(duì)木板: ----------- (1分)
  -----------(1分)
兩者的位移的關(guān)系:    ----------- (1分)
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:,   -----------(2分)
(3)設(shè)車(chē)與木板碰后其共同速度為v, 兩者相碰時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,有
   ----------(2分)
對(duì)碰后滑行S的過(guò)程,由動(dòng)能定理得:
       ----------- (2分)  
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù),解得 :      ---------  (2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,相距為d的邊界水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向里、大小為B.質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈abcd,將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)和cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度相等,不計(jì)空氣阻力,則(  )

A.在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中,克服安培力做功為mgd
B.若L=d,則線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間為 d
C.若L<d,則線圈的最小速度可能為
D.若L<d,則線圈的最小速度可能為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角=30°。的光滑斜面MN底端固定一輕彈簧,輕彈簧的上端與滑塊A固定連接,彈簧勁度系數(shù)k-100N/m,A靜止且與距斜面頂端N點(diǎn)相距x=0.10m。另一小滑塊B在N點(diǎn)以初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),A、B碰撞后具有相同速度但不粘連。B與A分離后,B恰水平進(jìn)入停放在光滑水平地面上的小車(chē)最左端,小車(chē)右端與墻壁足夠遠(yuǎn),小車(chē)上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平,小車(chē)與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上。已知水平地面和半圓軌道面均光滑,滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量均為m=2kg,被A壓縮時(shí)彈簧存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能Ep=0.5J,小車(chē)質(zhì)量M=lkg、長(zhǎng)L=l.0m,滑塊B與小車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,g取l0m/s2。求:

(I)滑塊B與A碰撞結(jié)束瞬間的速度;
(2)小車(chē)與墻壁碰撞前瞬間的速度;
(3)為使滑塊B能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道,對(duì)軌道半徑R有何要求?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在離地高為H處以某一初速度豎直向下拋一個(gè)小球,若與地面碰撞的過(guò)程,無(wú)機(jī)械能損失,且不計(jì)空氣阻力,要使球反彈到離地最大高度為2H處,則初速度應(yīng)該為(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示為某娛樂(lè)場(chǎng)的一種游戲裝置的滑道示意圖,其中AB為曲面滑道,BC為長(zhǎng)28m水平滑道,動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2;水平滑道BC與半徑為10m的四分之一圓弧滑道CD相切,DE為水池的水平面,水池足夠深,以確保人落水后的安全。某人坐滑車(chē)從坡頂?shù)腁點(diǎn)由靜止滑下,經(jīng)過(guò)高度差為20m的B點(diǎn)時(shí)的速度為16 m/s,最后落在水面上。人和滑車(chē)的質(zhì)量共為70kg,將人和滑車(chē)作為質(zhì)點(diǎn)處理,g取l0rn/s2。問(wèn):

(1)從A到B的過(guò)程中,人的機(jī)械能是否守恒,
(2)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為多少?
(3)落水點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量.M=4kg的滑板曰靜止放在光滑水平面上,其右端固定一根輕質(zhì)彈簧。彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5 m,這段滑板與木塊彳(可視為質(zhì)點(diǎn))之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對(duì)應(yīng)的滑板上表面光滑.小木塊以速度v0="10" m/s由滑板左端開(kāi)始沿滑板a表面向右運(yùn)動(dòng).已知木塊a的質(zhì)量m="l" kg,g取10m/s2.求:
①?gòu)椈杀粔嚎s到最短時(shí)木塊A的速度;
②木塊A壓縮彈簧過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖一根不可伸長(zhǎng)絕緣的細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一帶電小球,置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,現(xiàn)把細(xì)線水平拉直,小球從A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)最低點(diǎn)B后,小球擺到C點(diǎn)時(shí)速度為0,則(  )
A.小球在B點(diǎn)時(shí)的速度最大
B.小球從A到B的過(guò)程中,機(jī)械能一直在減少
C.小球在B點(diǎn)時(shí)的繩子拉力最大
D.從B到C的過(guò)程中小球的電勢(shì)能一直增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙斜面底端,彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位于A點(diǎn).質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)由靜止下滑,與彈簧發(fā)生相互作用后,最終停在斜面上.下列說(shuō)法正確的是(  ).
A.物體最終將停在A點(diǎn)
B.物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)
C.整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量大于克服摩擦力做的功
D.整個(gè)過(guò)程中物體的最大動(dòng)能大于彈簧的最大彈性勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行,整個(gè)系統(tǒng)由靜止開(kāi)始加速上升高度h的過(guò)程中
A.物塊A的重力勢(shì)能增加量一定等于mgh
B.物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和
C.物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和
D.物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和B對(duì)彈簧的拉力做功的代數(shù)和

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