【題目】如圖所示,質(zhì)量M=1kg的平板小車右端放有質(zhì)量m=2kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.開始時(shí)二者一起以的速度向左端的光滑水平面上運(yùn)動(dòng),并使車與墻發(fā)生正碰,設(shè)碰撞時(shí)間極短,且碰后車的速率與碰前的相同,車身足夠長(zhǎng),使物塊不能與墻相碰(g=10m/s2)求:

(1)物塊相對(duì)于小車的總路程s是多少?

(2)小車與墻第一次相碰后小車所走的總路程sM為多少?

【答案】(1)s=5.4(m)(2)sM =4.05(m)

【解析】

(1)由于 m>M,兩者以共同速度與墻相碰后,物塊的動(dòng)量大小比車的動(dòng)量大,由于滑動(dòng)摩擦力的作用,兩者必會(huì)又以共同速度再次與墻相碰,由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求解;
(2)對(duì)物塊與車由動(dòng)量守恒和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出等式求解;

(1)由于,兩者以共同速度與墻相碰后,物塊的動(dòng)量大小比車的動(dòng)量大,
由于滑動(dòng)摩擦力的作用,兩者必會(huì)又以共同速度再次與墻相碰,如此反復(fù)直到兩者一起停止在墻角邊為止,設(shè)物體相對(duì)于車的位移為s,由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得:,所以

(2)設(shè),車與墻第n次碰后邊率為,則第次碰后速率為,對(duì)物塊與車由動(dòng)量守恒得:
所以


車與墻第次碰后最大位移

可見車每次與墻碰后的最大位移是一個(gè)等比數(shù)列,其,
所以車與墻碰后的總路程
車第一次與墻碰后最大位移,

可算得,所以。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明與他的同伴在做探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于他的同伴不太明確該實(shí)驗(yàn)的目的及原理,他從實(shí)驗(yàn)室里借取了如下器材:

(1)下列哪些器材是多余的: ______

①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓交流電源④細(xì)繩⑤紙帶⑥小車⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板

(2)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模需要的器材是: ______

(3)在該實(shí)驗(yàn)中,下列說法中正確的是 ______

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上,且靠近滑輪一端

B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端

C.應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車

D.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好

(4)實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖所示.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,其中相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則根據(jù)紙帶,回答下列問題:

①相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為______s

②根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),則計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3時(shí)小車對(duì)應(yīng)的速度分別為:v1= ______ m/s;v3= ______ m/s

③據(jù)此可求出小車從12計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的加速度為a= ______ m/s2.(本題所有計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為一種“滾輪﹣平盤無極變速器”的示意圖,它由固定于主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成.由于摩擦的作用,當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng),如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑,那么主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是(

A.n2=n1 B.n1=n2 C.n2=n1 D.n2=n1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國(guó)于2013年12月發(fā)射了 “嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星,該衛(wèi)星在距月球表面H處的環(huán)月軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行的周期為T;隨后嫦娥三號(hào)在該軌道上A點(diǎn)采取措施,降至近月點(diǎn)高度為h的橢圓軌道上,如圖所示.若以R表示月球的半徑,忽略月球自轉(zhuǎn)及地球?qū)πl(wèi)星的影響.則下述判斷正確的是( )

A. 月球的質(zhì)量為

B. 月球的第一宇宙速度為

C. “嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上需加速才能降至橢圓軌道

D. “嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的周期為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m1.00kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示.O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g9.80m/s2,那么:

(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)到________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;

(2)O點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn),重物重力勢(shì)能的減少量ΔEp________ J,動(dòng)能增加量ΔEk________ J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);

(3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的 _______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線表示等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,有一帶電的小球在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),不計(jì)小球的重力和空氣阻力,實(shí)線表示該帶正電小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,小球在a點(diǎn)的動(dòng)能等于20eV,運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的動(dòng)能等于2eV.若取c點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則這個(gè)帶電小球的電勢(shì)能等于﹣6eV時(shí),它的動(dòng)能等于(

A. 16 eV B. 4 eV C. 6 eV D. 14 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來.圖(b)MN是水平桌面,Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn),12是固定在長(zhǎng)木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出,長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘,實(shí)驗(yàn)時(shí),讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10-2s4.0×10-3s.用精度為0.05 mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度為d,其示數(shù)如圖(c)所示.

(1)滑塊的寬度d_________ cm..

(2)滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1_______m/s,滑塊通過光電門2時(shí)的速度v2______m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v1v2只是一個(gè)近似值,它們實(shí)質(zhì)上是通過光電門12過程中的的________,要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值,可將________的寬度減小一些.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上每5個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),這樣在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的交流電。根據(jù)紙帶回答下列問題:

計(jì)時(shí)器打下從AG這一段小車的平均速度為__________m/s.計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為__________m/s.(以上結(jié)果都保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖為靜電除塵器除塵機(jī)理的示意圖。塵埃在電場(chǎng)中通過某種機(jī)制帶電,在電場(chǎng)力的作用下向集塵極遷移并沉積,以達(dá)到除塵目的。下列表述正確的是

A. 到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷

B. 電場(chǎng)方向由集塵極指向放電極

C. 帶電塵埃所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相同

D. 同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場(chǎng)力越大

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同步練習(xí)冊(cè)答案