【題目】如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量M=1kg的小車靜止在地面上，小車上表面與R=0.4m的半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=7.5m/s的初速度滑上小車左端，二者共速時滑塊剛好在小車的最右邊緣，此時小車還未與墻壁碰撞，當(dāng)小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，滑塊則離開小車進(jìn)入圓軌道并順著圓軌道往上運(yùn)動，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2 ． 求：

（1）小車與墻壁碰撞前的速度大小v1；
（2）小車需要滿足的長度L；
（3）請判斷滑塊能否經(jīng)過圓軌道的最高點(diǎn)Q，說明理由．

【答案】
（1）

解：設(shè)滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運(yùn)動過程中動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：

mv0=（m+M）v1，

代入數(shù)據(jù)解得：v1=5m/s


（2）

解：設(shè)小車的最小長度為L，由系統(tǒng)能量守恒定律得：

，

代入數(shù)據(jù)解得：L=16.75m


（3）

解：若滑塊恰能滑過圓的最高點(diǎn)的速度為v，由牛頓第二定律得：

mg=m ，

代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s，

滑塊從P運(yùn)動到Q的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：

，

代入數(shù)據(jù)解得：v2=3m/s，v2＞v，說明滑塊能過最高點(diǎn)Q


【解析】（1）由動量守恒定律可以求出速度．（2）由能量守恒定律求出小車的長度．（3）由牛頓第二定律與機(jī)械能守恒定律分析答題．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用動量守恒定律的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握動量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變．

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】歷史上第一個發(fā)現(xiàn)電子的科學(xué)家是（　�。�

A.貝可勒爾B.道爾頓C.倫琴D.湯姆孫

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平桌面上的小滑塊P和Q都可視作質(zhì)點(diǎn)，MP＞MQ ， Q與輕質(zhì)彈簧相連．設(shè)Q靜止，P以某一初速度向Q運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞，一段時間后P與彈簧分離．在這一過程中，正確的是（ ）

A.P與Q的速度相等時，P的動能達(dá)到最小
B.P與彈簧分離時，Q的動能達(dá)到最大
C.P與Q的速度相等時，彈簧的彈性勢能達(dá)到最小
D.P與彈簧分離時，P的動能達(dá)到最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量（填選項(xiàng)前的符號），間接地解決這個問題．
A.小球開始釋放高度h
B.小球做平拋運(yùn)動的水平射程
C.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是 ． （填選項(xiàng)前的符號）
A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2
B．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．測量平拋射程OM，ON
E．測量小球m1開始釋放高度h
（3）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為（用第（2）小題中測量的量表示）；若碰撞是完全彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為（用第（2）小題中測量的量表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在海濱游樂場有一種滑沙的娛樂活動．如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A點(diǎn)由靜止開始下滑，滑到斜坡底部B點(diǎn)后沿水平滑道再滑行一段距離到C點(diǎn)停下來，斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.50，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2 ．

（1）若斜坡傾角θ=37°，人和滑塊的總質(zhì)量為m=60kg，求人在斜坡上下滑時的加速度大�。╯in37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）若由于受到場地的限制，A點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為s=50m，為確保人身安全，假如你是設(shè)計師，你認(rèn)為在設(shè)計斜坡滑道時，對高度應(yīng)有怎樣的要求？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)固定著一個滑槽軌道，其左半部分是傾角為θ=37°，長為l=1m的斜槽PQ，右部是光滑半圓槽QSR，RQ是其豎直直徑，兩部分滑槽在Q處平滑連接，R、P兩點(diǎn)等高，質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）與斜槽間的動摩擦因數(shù)為μ=0.375，將小滑塊從斜槽軌道的最高點(diǎn)P釋放，使其開始沿斜槽下滑，滑塊通過Q點(diǎn)時沒有機(jī)械能損失，求：

（1）小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf；
（2）為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達(dá)最高點(diǎn)R，從P點(diǎn)釋放時小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，滑雪運(yùn)動員沿斜坡高速向下滑行，其速度﹣時間圖象如圖乙所示，則由圖象中AB段曲線可知，運(yùn)動員在此過程中（　�。�

A.做曲線運(yùn)動
B.機(jī)械能守恒
C.所受力的合力不斷減小
D.平均速度v＜

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某興趣小組同學(xué)們看見一本物理書上說“在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧，形變量為x時彈性勢能為Ep= kx2”，為了驗(yàn)證該結(jié)論就嘗試用“研究加度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖甲）設(shè)計了以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)步驟：
A．水平桌面上放一長木板，其左端固定一彈簧，通過細(xì)繩與小車左端相連，小車的右端連接打點(diǎn)計時器的紙帶；
B．將彈簧拉伸x后用插銷鎖定，測出其伸長量 x；
C．打開打點(diǎn)計時器的電源開關(guān)后，拔掉插銷解除鎖定，小車在彈簧作用下運(yùn)動到左端；
D．選擇紙帶上某處的A點(diǎn)測出其速度v；
E．取不同的x重復(fù)以上步驟多次，記錄數(shù)據(jù)并利用功能關(guān)系分析結(jié)論．
實(shí)驗(yàn)中已知小車的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，則：

（1）長木板右端墊一小物塊，其作用是；
（2）如圖乙中紙帶上A點(diǎn)位置應(yīng)在（填s1、s2、s3）的段中取；
（3）若Ep= kx2成立，則實(shí)驗(yàn)中測量出物理量x與m．、k、v關(guān)系式是x= ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩滑塊a、b沿水平面上同一條直線運(yùn)動，并發(fā)生碰撞；碰撞后兩者粘在一起運(yùn)動；經(jīng)過一段時間后，從光滑路段進(jìn)入粗糙路段．兩者的位置x隨時間t變化的圖象如圖所示．求：

（1）滑塊a、b的質(zhì)量之比；
（2）整個運(yùn)動過程中，兩滑塊克服摩擦力做的功與因碰撞而損失的機(jī)械能之比．

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