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如圖所示，質量M=1.5kg的小車靜止于光滑水平面上并緊靠固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車的左端放有一質量為0.5kg的滑塊Q．水平放置的輕彈簧左端固定，質量為0.5kg的小物塊P置于光滑桌面上的A點并與彈簧的右端接觸，此時彈簧處于原長．現用水平向左的推力F將P緩慢推至B點（彈簧仍在彈性限度內），推力做功WF=4J，撤去F后，P沿桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞，最后Q恰好沒從小車上滑下．已知Q與小車表面間動摩擦因數μ=0.1．（g=10m/s2）求：

（1）P剛要與Q碰撞前的速度是多少？

（2）Q剛在小車上滑行時的初速度v0是多少？

（3）為保證Q不從小車上滑下，小車 的長度至少為多少？

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）推力F通過P壓縮彈簧做功，根據功能關系有：

? ①? （1分）

當彈簧完全推開物塊P時，彈簧仍是原長，有： ②? （2分）??

由①②式聯(lián)立解得：? （1分）

（2）P、Q之間發(fā)生彈性碰撞，設碰撞后Q的速度為，P的速度為，由動量守恒和能量守恒得：

③? （2分）

④ （2分）

由③④式解得，? （1分）

（3）設滑塊Q在小車上滑行一段時間后兩者的共同速度為u，由動量守恒可得：

⑤（4分）

根據能量守恒，系統(tǒng)產生的摩擦熱：

⑥（4分）

聯(lián)立⑤⑥解得：（1分）

考點：動量守恒定律?? 功能關系

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運動，木塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.50．當木塊運動至最左端A點時，一顆質量m=20g的子彈以v0=3.0×102m/s水平向右的速度擊穿木塊，穿出木塊時的速度v1=50m/s．設傳送帶的速度始終恒定，子彈擊穿木塊的時間極短，且不計木塊質量變化，g=10m/s2．求：
（1）木塊在被子彈擊穿后，向右運動離A點的最大距離；
（2）子彈擊穿木塊過程中系統(tǒng)損失的機械能；
（3）從子彈擊穿木塊到最終木塊相對傳送帶靜止的過程中，木塊與傳送帶間由于摩擦產生的內能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量m=1.0kg的小球B靜止在平臺上，平臺高h=0.8m．一個質量M=2.0kg的小球A沿平臺自左向右運動，與小球B處發(fā)生正碰，碰后小球B的速度vB=6.0m/s，小球A落在水平地面的C點，DC間距離s=1.2m．求：
（1）碰撞結束時小球A的速度vA
（2）小球A與B碰撞前的速度v0的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量m=1.0kg的物體靜止水平面上，水平恒力F=3.0作用于物體上，使物體從靜止開始運動，經時間t=2.0s撤去拉力F，已知物體與水平面間的動摩擦因數μ=0.15，取g=10m/s2．求：
（1）撤去拉力F的瞬間，物體速度的大小；
（2）撤去拉力F后，物體在水平地板上還能滑行多遠？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量M=1.0kg，長L=l．0m的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數μ1=0.1kg．在木板的左端放置一個質量m=1.0kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動摩擦因數μ2=0.4．認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2．若在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8.0N，求：
（1）鐵塊的加速度的大小是多少？
（2）木板的加速度的大小是多少？
（3）經過多長時間鐵塊運動到木板的右端？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質量m=1.0kg的小物塊從P點隨傳送帶運動到A點后，以v1=3m/s的速度被水平拋出．小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道下滑．已知圓弧半徑R=1.0m，B、C為圓弧的兩端點，其連線水平，軌道最低點為O，A點距水平面的高度h=0.80m．試求：（取sin53°=0.8，cos53°=0.6）
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（1）小物塊落到B點時的速度大小v2；   弧BOC對應的圓心角θ的大小
（2）小物塊經過O點時，速度大小v3，軌道對它的支持力大小FN；
（3）若小物塊離開C點后恰能無碰撞地沿固定斜面向上運動，0.8s后經過D點，物塊與斜面間的動摩擦因數為μ1=
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．求斜面上CD間的距離SCD．

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