12.光滑水平面上放著一質(zhì)量為M的槽,槽與水平面相切且光滑,如圖所示,一質(zhì)量為m的小球以v0向槽運動,若開始時槽固定不動,求小球上升的高度(槽足夠高);若槽不固定,則小球上升的高度又為多少?

分析 若開始時槽固定不動,對小球上升的過程,根據(jù)動能定理求解上升的最大高度,若槽不固定,小球與槽相互作用的過程中,系統(tǒng)水平方向合力為零,水平方向動量守恒,當小球與槽速度相同時,小球上升到最高點,以向右為正,根據(jù)動量守恒定律以及機械能守恒定律列式求解最大高度即可.

解答 解:若開始時槽固定不動,對小球上升的過程,根據(jù)動能定理得:
$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=mgh$
解得:h=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$
若槽不固定,小球與槽相互作用的過程中,系統(tǒng)水平方向合力為零,水平方向動量守恒,當小球與槽速度相同時,小球上升到最高點,以向右為正,根據(jù)動量守恒定律以及機械能守恒定律得:
mv0=(M+m)v,
$\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}=\frac{1}{2}(M+m){v}^{2}+mgh′$
解得:h′=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}-\frac{{m{v}_{0}}^{2}}{2(M+m)g}$
答:若開始時槽固定不動,求小球上升的高度為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}$;若槽不固定,則小球上升的高度又為$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2g}-\frac{{m{v}_{0}}^{2}}{2(M+m)g}$.

點評 本題主要考查了動能定理、動量守恒定律及機械能守恒定律的直接應用,注意槽固定與不固定的區(qū)別,明確應用動量守恒定律解題時要規(guī)定正方向,難度適中.

練習冊系列答案
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2.小轎車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛,行駛到某地時司機發(fā)現(xiàn)正前方有個收費站,繼續(xù)行駛20秒后司機剎車,剎車后汽車做勻減速直線運動恰好停在繳費窗口,繳費后勻加速到20m/s后繼續(xù)勻速前進.已知小轎車剎車時的加速度大小為2m/s2,停車繳費所用時間為30s,啟動時加速度大小為1m/s2.問:
(1)司機在距收費窗口多遠處發(fā)現(xiàn)收費站?
(2)節(jié)日期間全國高速路免費通行,若該小轎車不停車通過收費站,則可節(jié)約多少時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.當分子間距離大于10r0(r0是分子平衡位置間距離)時,分子力可以認為是零,規(guī)定此時分子勢能為零,當分子間距離是平衡距離r0時,下面的說法中正確的是( 。
A.分子力是零,分子勢能也是零B.分子力是零,分子勢能不是零
C.分子力不是零,分子勢能是零D.分子力不是零,分子勢能不是零

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖甲所示,豎直光滑桿固定不動,套在桿上的彈簧下端固定,滑塊套在桿上向下壓縮彈簧,處于離地h=0.1m高度處,滑塊與彈簧不拴接,現(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測得滑塊離地高度h時對應的速度,作出滑塊的Ek=h圖象如圖乙所示,圖中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余部分為曲線,以地面為零勢能面,取g=10m/s2,下列結論正確的是( 。
A.彈簧的勁度系數(shù)k=25N/m
B.物塊與彈簧分離時動能為0.30J
C.物塊與彈簧分離時重力勢能為0.1J
D.由靜止釋放滑塊時彈簧的彈性勢能為0.5J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.兩個憲全相同的物塊A、B,在同一粗糙水平面上以不同的初速度從同一位置開始運動.圖中兩條直線分別表示物塊受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t圖象.求:
(1)從開始到兩物塊第一次間距最遠的時間.
(2)8s末物塊A、B之間的距離x.

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17.一物體做平拋運動,落地前的某時刻,物體的水平位移和豎直位移均為20m.求該物體做平拋運動的初速度是多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示是質(zhì)點在0~8s內(nèi)的位移-時間圖象,下列說法正確的是( 。
A.質(zhì)點在第1s的位移為4m
B.質(zhì)點在第1s末的速度為4m/s
C.點在2s~4s內(nèi)做勻速直線運動
D.質(zhì)點在前2s和最后2s的運動方向相反,但前2s速度更大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.兩個完全相同的物塊A、B,在同一粗糙水平面上以不同的初速度從同一位置開始運動.圖中兩條直線分別表示物塊受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t圖象,求:
(1)從開始到兩物塊第一次間距最遠的時間.
(2)8s末物塊A、B之間的距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

10.一個同學在“研究平拋物體運動”實驗中,只畫出了如圖所示的一部分曲線,于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點A、B、C,量得△s=0.2m.又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m,h2=0.2m,利用這些數(shù)據(jù),可求得:
(1)物體拋出時的初速度為2m/s.
(2)物體經(jīng)過B點時的豎直分速度為1.5m/s.(g=10m/s2
(3)如果以A點為坐標原點,水平向右為x軸,豎直向下為y軸,則拋出點坐標為(-0.1m,-0.0125m).

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