【題目】如圖，水平地面上有一木板B，小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在B的右端，B板右側(cè)有一厚度與B相同的木板C。A、B以相同的速度一起向右運(yùn)動，而后B與靜止的C發(fā)生彈性碰撞，碰前瞬間B的速度大小為 2 m/s，最終A未滑出C。已知A、B的質(zhì)量均為 1 kg，C的質(zhì)量為 3 kg，A與B、C間的動摩擦因數(shù)均為0.4，B、C與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.1，取重力加速度g = 10 m/s2。求：

（1）碰后瞬間B、C的速度；

（2）整個(gè)過程中A與C之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量；

（3）最終B的右端與C的左端之間的距離。

【答案】（1）vB = 1 m/s vC = 1 m/s （2）Q = 0.5 J （3）d = 1.25 m

【解析】

（1）設(shè)B、C兩板碰后速度分別為vB、vC，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律有

①

②

由①②式代入數(shù)據(jù)得

vB = 1 m/s vC = 1 m/s ③

（2）B、C兩板碰后A滑到C上，A、C相對滑動過程中，設(shè)A的加速度為aA，C的加速度為aC，根據(jù)牛頓第二定律有

④

⑤

由⑤式可知在此過程中C做勻速直線運(yùn)動，設(shè)經(jīng)時(shí)間t后A、C速度相等，此后一起減速直到停下，則有

⑥

在t時(shí)間內(nèi)A、C的位移分別為

⑦

⑧

A、C間的相對位移： ⑨

A、C之間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為： ⑩

由③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式代入數(shù)據(jù)得：Q = 0.5 J

（3）碰撞完成后B向左運(yùn)動距離sB后靜止，根據(jù)動能定理有

設(shè)A、C一起減速到靜止的位移為sAC，根據(jù)動能定理有

最終B的右端與C的左端之間的距離

d = sC + sB + sAC

由⑧代入數(shù)據(jù)得：d = 1.25 m

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】某實(shí)驗(yàn)小組采用圖甲所示的裝置“探究動能定理”即探究小車所受合外力做功與小車動能的變化之間的關(guān)系。該小組將細(xì)繩一端固定在小車上，另一端繞過定滑輪與力傳感器、重物相連。實(shí)驗(yàn)中，小車在細(xì)繩拉力的作用下從靜止開始加速運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況，力傳感器記錄細(xì)繩對小車的拉力大小。

（1）實(shí)驗(yàn)中為了把細(xì)繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個(gè)重要步驟是______________；

（2）若實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于重物的質(zhì)量，對本實(shí)驗(yàn) ______ 影響（填“有”或“沒有”）；

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列物理量中必須測量的是______。

A．長木板的長度L B．重物的質(zhì)量m C．小車的總質(zhì)量M

（4）實(shí)驗(yàn)中，力的傳感器的示數(shù)為F，打出的紙帶如圖乙。將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O，在紙帶上依次取A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，測得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3。則從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)過程中，探究結(jié)果的表達(dá)式是：__________________________（用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m的水平凹槽，凹槽內(nèi)右端放一個(gè)質(zhì)量為m/n的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。t=0時(shí)刻，凹槽獲得向右的初速度v0，同時(shí)物塊獲得向左的初速度nv0，物塊與凹槽碰撞時(shí)間極短且為彈性碰撞。已知凹槽與物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ，凹槽長度為，重力加速度為g。求：

（1）物塊最終的速度；

（2）若取n=2，求：從t=0時(shí)刻開始到與凹槽相對靜止，物塊的位移大小和方向；

（3）若取n=1，求：①從t=0時(shí)刻開始，經(jīng)過多長時(shí)間系統(tǒng)的機(jī)械能損失36％；

②從t=0時(shí)刻開始到與凹槽相對靜止，物塊通過的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地球同步通訊衛(wèi)星，是無線電波傳播的中繼站同步衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)動，地面上觀察者卻發(fā)現(xiàn)它是靜止的，這是因?yàn)橛^察者所選擇的參考系是　　

A. 太陽 B. 月球 C. 地球 D. 衛(wèi)星

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從秦始皇七年（公元前240年）起，哈雷彗星的每次回歸，我國均有記錄，這些連續(xù)的、較精確可靠的史料在近現(xiàn)代的天體探索中發(fā)揮了重要的作用。已知哈雷彗星繞太陽運(yùn)行的軌道為橢圓軌道，平均周期約為76年，其近日點(diǎn)離太陽的距離約為地球與太陽之間距離的0.6倍，下次通過近日點(diǎn)的時(shí)間為2061年。根據(jù)以上信息，可估算出現(xiàn)在哈雷彗星離太陽的距離約為地球與太陽之間距離的

A. 30倍B. 150 倍

C. 600 倍D. 1200 倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，平行金屬板的兩極板之間的距離為d，電壓為U。兩極板之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向與金屬板面平行且垂直于紙面向里。兩極板上方一半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域內(nèi)也存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電的粒子從A點(diǎn)以某一初速度沿平行于金屬板面且垂直于磁場的方向射入兩極板間，而后沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，并從邊界上的F點(diǎn)射出。已知粒子在圓形磁場區(qū)域運(yùn)動過程中的速度偏轉(zhuǎn)角，不計(jì)粒子重力。求：

（1）粒子初速度v的大�。�

（2）粒子的比荷。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳臺滑雪是利用自然山形建成的跳臺進(jìn)行的滑雪運(yùn)動之一，起源于挪威。運(yùn)動員腳著特制的滑雪板，沿著跳臺的傾斜助滑道下滑，借助下滑速度和彈跳力，使身體躍入空中，在空中飛行約4-5秒鐘后，落在山坡上。某滑雪運(yùn)動員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動員的速率不變，則運(yùn)動員沿AB下滑過程中( )

A. 所受合外力始終為零 B. 所受摩擦力大小不變

C. 合外力做功一定為零 D. 機(jī)械能始終保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

（1）用如圖甲所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，圖中帶滑輪的粗糙長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示所受拉力的大小。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列操作必要且正確的是_______。

A．將長木板右端適當(dāng)墊高，使小車前端的滑輪不掛砂桶時(shí)小車能勻速滑動

B．為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

C．小車遠(yuǎn)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)

（2）在正確、規(guī)范的操作中，打出一條如圖乙所示的紙帶，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車的速度大小＝______m／s；小車做勻加速直線運(yùn)動

的加速度大小a＝______m／s2。（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】如圖，M、N是電壓U=10V的平行板電容器兩極板，與絕緣水平軌道CF相接，其中CD段光滑，DF段粗糙、長度x=1.0m。F點(diǎn)緊鄰半徑為R的絕緣圓簡(圖示為圓筒的橫截面)，圓筒上開一小孔與圓心O在同一水平面上，圓筒內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和方向豎直向下的勻強(qiáng)電場E。一質(zhì)量m=0.01kg、電荷量q=－0.02C的小球a從C點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動到F點(diǎn)時(shí)與質(zhì)量為2m、不帶電的靜止小球b發(fā)生碰撞，碰撞后a球恰好返回D點(diǎn)，b球進(jìn)入圓筒后在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動。不計(jì)空氣阻力，小球a、b均視為質(zhì)點(diǎn)，碰時(shí)兩球電量平分，小球a在DF段與軌道的動摩因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小g=10m/s2。求

(1)圓筒內(nèi)電場強(qiáng)度的大��；

(2)兩球碰撞時(shí)損失的能量；

(3)若b球進(jìn)入圓筒后，與筒壁發(fā)生彈性碰撞，并從N點(diǎn)射出，則圓筒的半徑。

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