【題目】如圖所示是兩塊完全相同的長為1 m的木板,靜止在光滑水平地面上,木板的右端與的左端相距,物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在的右端。用的水平向右恒力作用于木板上使其從靜止開始運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后,碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰撞瞬間,作用在木板上的水平力撤除,木板碰撞粘在一起。已知物塊質(zhì)量為2kg,木板、的質(zhì)量均為1 kg,物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重力加速度g。求:

1)物體、最終的速度大小;

2)若要使碰撞后,停在木板上,則的取值范圍。

【答案】1)物體、最終共速,速度為 2

【解析】

1)木板B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到與C碰前瞬間的過程,由動(dòng)能定理得:

…………①

解得:

…………②

BC碰撞過程,時(shí)間極短,內(nèi)力極大,對BC組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒有:

…………③

解得:

…………④

之后A受摩擦而加速,B、C受摩擦而減速, A、B、C共速時(shí),對A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒有:

…………⑤

解得:

…………⑥

設(shè)A相對于木板滑動(dòng)的距離為x,則有:

…………⑦

計(jì)算可得,x=0.3m<1m…………⑧

A最終在木板上,與BC共速,速度大小為。

2)設(shè)要使碰撞后,A停在B木板上的右側(cè),F的大小為F1

根據(jù)動(dòng)能定理:

…………⑨

根據(jù)動(dòng)量守恒:

…………⑩

…………

根據(jù)能量守恒

…………

聯(lián)立⑨-得:

F1=20N

設(shè)要使碰撞后,A停在B木板上的左側(cè),F的大小為F2

根據(jù)動(dòng)能定理:

…………

根據(jù)動(dòng)量守恒,BC碰撞的瞬間:

…………

根據(jù)動(dòng)量守恒,A滑動(dòng)到B木板右端時(shí),

…………

根據(jù)能量守恒:

…………

聯(lián)立-各式得:

F2=40N

綜上兩種情況,則F的取值范圍

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,從勻強(qiáng)磁場中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場區(qū),如果兩次拉出的速度之比為12,則兩次線圈所受外力大小之比F1F2,線圈發(fā)熱之比Q1Q2,通過線圈截面的電荷量之比q1q2分別為( )

A. F1F2=21, q1q2=21 Q1Q2=21

B. F1F2=12, q1q2=11, Q1Q2=12

C. F1F2=12, q1q2=12 Q1Q2=12

D. F1F2=11, q1q2=12, Q1Q2=11

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在地面上以初速度v0豎直向上拋出一小球,經(jīng)過2t0時(shí)間小球落回拋出點(diǎn),其速率為v1,已知小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力與小球運(yùn)動(dòng)的速率成正比,則小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)速率隨時(shí)間的變化規(guī)律可能是

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】曲柄連桿結(jié)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán),完成能量轉(zhuǎn)換的主要運(yùn)動(dòng)零件如圖所示,連桿下端連接活塞Q,上端連接曲軸P。在工作過程中,活塞在氣缸內(nèi)上下做直線運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸繞圓心O旋轉(zhuǎn),若P做線速度大小為v0的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說法正確的是

A. 當(dāng)OPOQ垂直時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于v0

B. 當(dāng)OPOQ垂直時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于v0

C. 當(dāng)OPQ在同一直線時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度等于v0

D. 當(dāng)OPQ在同一直線時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)的速度大于v0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面OB與足夠長粗糙斜面BC交于B點(diǎn).輕彈簧左端固定于豎直墻面,用質(zhì)量為m1的滑塊壓縮彈簧至D點(diǎn),然后由靜止釋放滑塊,滑塊脫離彈簧后經(jīng)B點(diǎn)滑上斜面,上升到最大高度,并靜止在斜面上.換用相同材料、質(zhì)量為m2的滑塊(m2>m1)壓縮彈簧至同一點(diǎn)D后,重復(fù)上述過程.不計(jì)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失,下列說法正確的是( )

A. 兩滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度相同

B. 兩滑塊沿斜面上升過程中的加速度相同

C. 兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過程中克服重力做的功相同

D. 兩滑塊上升到最高點(diǎn)的過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小型交流發(fā)電機(jī)中,矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖2所示。此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路。不計(jì)電路的其他電阻,下列說法正確的是

A. 交變電流的周期為0.125sB. 交變電流的頻率為8Hz

C. 交變電流的有效值為AD. 交變電流的最大值為4A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測量干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r

(1)為了較準(zhǔn)確的測量,請根據(jù)圖1的電路圖將圖2的實(shí)物圖補(bǔ)充完整______________;

(2)用選定器材測干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,根據(jù)圖1的實(shí)驗(yàn)電路測得多組U、R數(shù)據(jù),請根據(jù)數(shù)據(jù)在圖3中作出圖象______________;

R

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

U/V

0.73

0.97

1.09

1.16

1.21

/Ω·V-1

1.37

2.06

2.75

3.45

4.13

(3)根據(jù)圖象求得E=______V,r=______Ω;

(4)利用該實(shí)驗(yàn)電路測出的電動(dòng)勢和內(nèi)阻與真實(shí)值相比有偏差,其原因是______________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一空間有方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,向外的磁場分布在一半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi),向內(nèi)的磁場分布在除圓形區(qū)域外的整個(gè)區(qū)域,該平面內(nèi)有一半徑為bb>a的圓形線圈,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線圈與半徑為a的圓形區(qū)域是同心圓。從某時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度開始減小到,則此過程中該線圈磁通量的變化量的大小為

AπBb2-a2 BπBb2-2a2

CπBb2-a2 DπBb2-2a2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一斜劈靜止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑塊 m,若給 m 一向下的初速度 v0 m 正好保 持勻速下滑。如圖所示,現(xiàn)在 m 下滑的過程中再加一個(gè)作用力則以下說法正確的是( )

A. m 上加一個(gè)豎直向下的力 F1 ,仍 m 將保持勻速運(yùn)動(dòng),M 對地面有摩擦力的作用

B. m 上加一個(gè)沿斜面向下的力 F2 ,則 m 將做加速運(yùn)動(dòng),M 對地面有水平向左的靜摩擦力的作用

C. m 上加一個(gè)水平向右的力 F3 ,則 m 將做減速運(yùn)動(dòng),在停止前 M 對地有向右的靜摩擦力的作用

D. 無論在 m 上加什么方向的力,在 m 停止前 M 對地面都無靜摩擦力的作用

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