9.一長木板在光滑水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻將一物塊無初速輕放到木板上,此后長木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖所示.已知長木板的質(zhì)量M=2kg,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上.取g=10m/s2,求:
(1)物塊的質(zhì)量m;
(2)這一過程中長木板和物塊的內(nèi)能增加了多少?

分析 (1)物塊無初速輕放到木板上,對(duì)于長木板和物塊組成的系統(tǒng)合力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律求物塊的質(zhì)量m.
(2)長木板和物塊的內(nèi)能增加量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量,根據(jù)能量守恒定律求解.

解答 解:(1)長木板和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,取長木板的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得:
   Mv=(M+m)v
將M=2kg,v=6.0m/s,v=2.0 m/s代入解得:m=4kg
(2)設(shè)這一過程中長木板和物塊的內(nèi)能增加量為Q,根據(jù)能量守恒定律得:
  Q=$\frac{1}{2}$Mv2-$\frac{1}{2}$(M+m)v2=$\frac{1}{2}$×2×62-$\frac{1}{2}$×(2+4)×22=24J
答:
(1)物塊的質(zhì)量m是4kg;
(2)這一過程中長木板和物塊的內(nèi)能增加了24J.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理清物塊和木板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,知道系統(tǒng)遵守兩大守恒定律:動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律.本題也可以牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解.

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:多選題

19.下列說法中正確的是( 。
A.用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能大
B.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,但原子的能量增大
C.光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率增大而增大
D.在光照條件不變的情況下,對(duì)發(fā)射出來的光電子加上正向電壓對(duì)光電子加速,所加電壓不斷增大,光電流也不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知2s末的速度是8m/s,則( 。
A.物體的加速度為8m/s2B.物體2s內(nèi)的平均速度為8m/s
C.物體在第2s內(nèi)的位移為8mD.物體在2s內(nèi)的位移為8m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.智能手機(jī)的普及使“低頭族”應(yīng)運(yùn)而生.低頭時(shí),頸椎受到的壓力會(huì)增大(當(dāng)人體直立時(shí),頸椎所承受的壓力等于頭部的重量).現(xiàn)將人體頭頸部簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:重心在頭部的P點(diǎn),在可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止.當(dāng)?shù)皖^時(shí),若頸椎與豎直方向的夾角為45°,PQ與豎直方向的夾角為53°,此時(shí)頸椎受到的壓力與直立時(shí)頸椎受到壓力的比值為(sin53°=0.8,cos53°=0.6)(  )
A.4B.5C.$4\sqrt{2}$D.$5\sqrt{2}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.A、B、C、D四個(gè)質(zhì)量均為2kg的物體,在光滑的水平面上做直線運(yùn)動(dòng),它們運(yùn)動(dòng)的x-t、v-t、a-t、F-t圖象如圖所示,已知物體在t=0時(shí)的速度均為零,其中0~4s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移最大的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,A、B兩物體由輕繩相連跨過光滑的定滑輪,定滑輪用輕桿固定在天花板上,物體B套在固定在地面上的豎直桿上,物體B與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等.物體B在豎直方向的外力作用下沿桿向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,物體A勻速向上運(yùn)動(dòng),則在物體A勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是(  )
A.物體B向下做加速運(yùn)動(dòng)B.繩的拉力大小不變
C.物體B與豎直桿的摩擦力在變小D.與定滑輪相連的輕桿的彈力不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.質(zhì)量為40kg的小孩坐在22kg的雪橇上,大人用與水平方向成37°角斜向上的大小為200N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速運(yùn)動(dòng),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)雪橇對(duì)地面的壓力大;
(2)雪橇與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.半徑為2r的圓形金屬導(dǎo)軌固定在一水平面內(nèi),一根長也為2r、電阻為R的金屬棒OA一端與金屬導(dǎo)軌接觸良好,另一端固定在中心轉(zhuǎn)軸上,現(xiàn)有方向(俯視)如圖所示、大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng),中間半徑為r的地方無磁場(chǎng).另有一水平金屬導(dǎo)軌MN用導(dǎo)線連接金屬圓環(huán),M′N′用導(dǎo)線連接中心軸,導(dǎo)軌上放置一根金屬棒CD,其長度L與水平金屬導(dǎo)軌寬度相等,金屬棒CD的電阻2R,質(zhì)量為m,與水平導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,水平導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中,金屬棒CD通過細(xì)繩、定滑輪與質(zhì)量也為m的重物相連,重物放置在水平地面上.所有接觸都良好,金屬棒CD受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,忽略其它摩擦和其它電阻,重力加速度取g;

(1)若金屬棒OA以角速度ω0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視),求:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及接在水平導(dǎo)軌上的理想電壓表的電壓;
(2)若金屬棒OA順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)的角速度隨時(shí)間ω=kt變化,求:重物離開地面之前支持力隨時(shí)間變化的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.假設(shè)地球?yàn)橘|(zhì)量均勻分布的球體.已知地球表面的重力加速度在兩極處的大小為g0、在赤道處的大小為g,地球半徑為R,則地球自轉(zhuǎn)的周期T為(  )
A.$2π\(zhòng)sqrt{\frac{R}{{{g_0}+g}}}$B.$2π\(zhòng)sqrt{\frac{R}{{{g_0}-g}}}$C.$2π\(zhòng)sqrt{\frac{{{g_0}+g}}{R}}$D.$2π\(zhòng)sqrt{\frac{{{g_0}-g}}{R}}$

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