15.在粗糙的水平地面上有兩個靜止的木塊A和B,兩者相距l(xiāng)=4m.現(xiàn)給A一初速度v0=7m/s,使A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短.已知兩木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A的質(zhì)量為B的2倍,重力加速度g=10m/s2.求:當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動后,A和B之間的距離.

分析 設(shè)B的質(zhì)量為m,并取v0方向為正方向,對A由動能定理列式,對A、B整體由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列式,碰撞后,分別對A和B,應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度,再根據(jù)運(yùn)動學(xué)基本公式求出AB運(yùn)動得位移,從而求出兩木塊都停止運(yùn)動后,A和B之間的距離.

解答 解:設(shè)B的質(zhì)量為m,并取v0方向為正方向,
對A由動能定理得:
-2μmgLAB=$\frac{1}{2}$•2mvA2-$\frac{1}{2}$•2mv02
對A、B整體由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得:
2mvA=2mv1+mvB
$\frac{1}{2}$•2mvA2=$\frac{1}{2}$•mv12+$\frac{1}{2}$mvB2
碰撞后,對A有:
-2μmg=2maA
0-v12=2aASA
對B有:
-μmg=maB
0-vB2=2aASB
又:△S=SB-SA
聯(lián)立以上各式解得:△S=1.5m
答:當(dāng)兩木塊都停止運(yùn)動后,A和B之間的距離為1.5m.

點評 本題關(guān)鍵是對物體A、B的受力情況與運(yùn)動情況得分析,對碰撞過程結(jié)合動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律列式,對勻減速過程結(jié)合牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)基本公式列式,難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.光滑斜面的長度為L,一物體自斜面頂端由靜止開始勻加速下滑至底端,經(jīng)歷的時間為t,則下列判斷正確的是(  )
A.物體運(yùn)動到斜面中點的瞬時速度是$\frac{L}{t}$
B.物體運(yùn)動到斜面底端的瞬時速度是$\frac{2L}{t}$
C.物體運(yùn)動全過程中的平均速度是$\frac{L}{t}$
D.物體在$\frac{t}{2}$時的瞬時速度是$\frac{2L}{t}$

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6.如圖所示,豎直向上的勻強(qiáng)電場中,絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上,一質(zhì)量為m的帶正電小球在外力F的作用下靜止于圖示位置,小球與彈簧不連接,彈簧處于壓縮狀態(tài).現(xiàn)撤去F,小球從靜止開始運(yùn)動到離開彈簧的過程中,重力、電場力對小球做的功分別為W1、W2,小球離開彈簧時速度為v不計空氣阻力,則上述過程中( 。
A.小球重力勢能增加-W1B.小球機(jī)械能增加W${\;}_{1}+\frac{1}{2}m{v}^{2}$
C.小球的電勢能減少W2D.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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3.豎直平面內(nèi)有一半徑為0.4m圓形絕緣軌道,勻強(qiáng)磁場垂直于軌道平面向里,質(zhì)量為1×10-3kg、帶電量等于+3×10-2C的小球,可在內(nèi)壁滑動,如圖甲所示.在軌道的最低點處給小球一個初速度,使小球在豎直平面內(nèi)逆時針做圓周運(yùn)動,圖乙(a)是小球做圓周運(yùn)動的速率v隨時間變化的圖象,圖乙(b)是小球所受軌道的彈力F隨時間變化的圖象,g取10m/s2.結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù)可知( 。
A.圓形絕緣軌道一定是光滑的
B.t3時刻小球恰好運(yùn)動到軌道的最低點
C.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于0.25T
D.小球的初速度為8m/s

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10.設(shè)地球質(zhì)量為M、半徑為R、自轉(zhuǎn)角速度為ω0,引力常量為G,且地球可視為質(zhì)量分布均勻的球體.同一物體在赤道和南極水平面上靜止時所受到的支持力大小之比為( 。
A.$\frac{GM}{GM-{R}^{3}{{ω}_{0}}^{2}}$B.B$\frac{GM-{R}^{3}{{ω}_{0}}^{2}}{GM}$C.$\frac{GM}{GM+{R}^{3}{{ω}_{0}}^{2}}$D.$\frac{GM+{R}^{3}{{ω}_{0}}^{2}}{GM}$

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20.北京時間2010年11月24日,廣州亞運(yùn)會上,“飛人”劉翔再出江湖,他以13秒09的成績并用身體的有效部位率先沖過終點,成功衛(wèi)冕亞運(yùn)會男子110米欄,同時也創(chuàng)造了新的亞運(yùn)會記錄,在比賽中,下列說法正確的是( 。
A.沖線時運(yùn)動員可以視為質(zhì)點B.運(yùn)動員經(jīng)過的路程與位移相同
C.全程的平均速度約為8.40m/sD.沖線時的瞬時速度約為8.40m/s

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7.如圖為一同學(xué)在“探究合力的方法”實驗中在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示,其中A為固定橡皮筋的圖釘位置,AO是實驗的橡皮條,O為橡皮條與細(xì)繩的終點位置.
(1)下列有關(guān)該實驗的說法正確的是BD
A.圖中F是實驗測得的合力,F(xiàn)′是由平行四邊形定則求得的合力
B.如果F和F′的圖示在誤差允許的范圍內(nèi)基本重合,則證明共點力合成遵循平行四邊形定則
C.若兩分力F1和F2的方向不變,而大小都增加1N,則其合力方向不變,大小也增加1N
D.若橡皮條對節(jié)點O的拉力是F3,則F1,F(xiàn)2和F3三力平衡.
(2)實驗中,橡皮條一端固定在木板上,用兩個彈簧秤把橡皮條的另一端拉倒O點,以下操作錯誤的是CD
A.同一次實驗過程中,O點的位置不允許變動
B.實驗中,彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時視線要正對彈簧秤刻度
C.實驗中,先將其中一個彈簧秤沿某一方向拉倒最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤的大小和方向,把橡皮條的另一端拉到O點
D.實驗中,把橡皮條的另一端拉到O點時,兩個彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力大小
(3)某同學(xué)通過實驗正確得到求合力的定則,對于本定則同樣適于下列哪些物理量的合成ACD
A.位移  B.路程  C.速度  D.加速度.

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4.某同學(xué)為了較精確的測量某一鉛蓄電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室準(zhǔn)備了下列器材:
A.待測鉛蓄電池E(電動勢約為2V,內(nèi)阻約為1Ω)
B.毫安表G(滿偏電流3.0mA,r=100Ω)
C.電流表A(量程0-0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)
D.滑動變阻器R1(0-20Ω,額定電流為2A)
E.滑動變阻器R2(0-1kΩ,額定電流為1A)
F.定值電阻R0=900Ω
G.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

(1)實驗中為了測量準(zhǔn)確且操作方便,滑動變阻器應(yīng)選D(選填前面的序號);
(2)根據(jù)題意在圖1虛線框中補(bǔ)畫出該實驗的電路圖;
(3)圖2實物圖已連好一部分,請根據(jù)電路圖,將實物連接完整;
(4)如圖3所示,是該同學(xué)利用實驗得到的數(shù)據(jù)作出的圖線.其中,以電流表A的示數(shù)I2為橫坐標(biāo),以毫安表G的示數(shù)I1為縱坐標(biāo).由圖可得,被測鉛蓄電池的電動勢為1.95V,內(nèi)阻為7.50Ω.(結(jié)果均保留2位小數(shù))

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7.研究外力一定時加速度與質(zhì)量成反比例的結(jié)論時,下列說法中正確的是( 。
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B.每次改變小車質(zhì)量時,要重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器的電源
D.應(yīng)使小車和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于懸掛的砂和小桶的總質(zhì)量

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