【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放置在質(zhì)量M=4kg的長木板左側(cè),長木板放置在光滑的水平面上.初始時,長木板與物塊一起以水平速度v0=2m/s向左勻速運(yùn)動.在長木板的左端上方固定著一障礙物A,當(dāng)物塊運(yùn)動到障礙物A處時與A發(fā)生彈性碰撞(碰撞時時間極短,無機(jī)械能損失),而長木板可繼續(xù)向左運(yùn)動.取重力加速度g=10m/s2

(1)設(shè)長木板足夠長,求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與長木板所能獲得的共同速率;

(2)設(shè)長木板足夠長,物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運(yùn)動所能達(dá)到的最大距離是S=0.4m,求物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)

(3)要使物塊不會從長木板上滑落,長木板至少應(yīng)為多長?整個過程中物塊與長木板系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.

【答案】(1)1.2m/s(2)0.5(3)10J

【解析】(1)物塊與擋板碰后,小物塊與木板組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒,以向左為正方向,由動量守恒定律得:Mv0-mv0=(M+m)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v=1.2m/s,
(2)物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右做減速到速度為0的過程中只有摩擦力做功,由動能定理得:
μmgS=0mv02

代入數(shù)據(jù)得:μ=0.5
(3)由題可知,物塊多次與障礙物碰撞后,最終將與木板同時都靜止,設(shè)物塊在木板上的相對位移為l,則由能量的轉(zhuǎn)化與守恒得:
μmgl (m+M) v02
代入數(shù)據(jù)得:l=2m
可知,木板的長度至少為2m
又:Q=μmgl
代入數(shù)據(jù)得:Q=10J

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】如圖所示,一物塊P質(zhì)量m=2 kg,由平面上A點(diǎn)開始以速度v0=4 m/s向A點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動,物塊與平面之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,運(yùn)動x1=3 m 后滑上傳送帶BC。已知傳送帶足夠長且物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1,傳送帶以恒定速率v2=1 m/s逆時針轉(zhuǎn)動。(g取 10 m/s2)求:

(1)物塊向右運(yùn)動距A點(diǎn)的最大距離;

(2)物塊最后停下來時距A點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面的幾個速度中表示平均速度的是

A. 子彈射出槍口的速度是800m/s B. 汽車從甲站行駛到乙站的速度是40km/h

C. 汽車通過站牌時的速度是72km/h D. 小球第3s末的速度是6m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于摩擦力與彈力的關(guān)系,下列說法中正確的是

A. 有彈力一定有摩擦力 B. 彈力方向一定與摩擦力方向相同

C. 有摩擦力一定有彈力 D. 摩擦力方向一定與彈力方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于物體的受的重力和彈力,下列說法正確的應(yīng)是()

A. 物體受到的重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引力而產(chǎn)生的

B. 物體對懸線的拉力就是物體的重力

C. 書對桌面的壓力是由于書的形變而產(chǎn)生的

D. 物體的重心不一定在物體上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1990年4月25日,科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600km的高空,使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進(jìn)展.假設(shè)哈勃望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行.已知地球半徑為6.4×106m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6×107m這一事實(shí)可得到哈勃望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期.以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是(

A.0.6小時 B.1.6小時 C.4.0小時 D.24小時

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲乙兩車在一平直道路上同向運(yùn)動,其v–t圖象如圖所示,圖中OPQ和OQT的面積分別為s1和s2(s1<s2)。初始時,甲車在乙車前方s0處。下列判斷錯誤的是

A.若s0=s1+s2,兩車不會相遇

B.若s0<s1,兩車相遇2次

C.若s0=s1,兩車相遇1次

D.若s0=s2,兩車相遇1次

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持_____________不變,用鉤碼所受的重力作為___________,用DIS測小車的加速度。

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出aF關(guān)系圖線(如圖乙所示)。

分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是____________________________

此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是____

A.小車與軌道之間存在摩擦

B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車的質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究電容器所帶電荷量與電容器兩極板間電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,其中P為電流傳感器,V為理想電壓表.實(shí)驗(yàn)時,先將開關(guān)S1閉合,單刀雙擲開關(guān)S2擲向a,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭到某位置使電容器C充電,當(dāng)電路穩(wěn)定后記錄理想電壓表的示數(shù).再迅速將開關(guān)S2擲向b,使電容器放電.電流傳感器P將電容器充、放電過程中的電流數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)上可顯示出電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示.然后改變滑動變阻器滑動頭的位置,重復(fù)上述步驟,記錄多組電流隨時間變化的圖象和電壓表的示數(shù).對于這個實(shí)驗(yàn)過程和由圖象及數(shù)據(jù)所得出的結(jié)果,下列說法中正確的是(   )

A. 流過電流傳感器P的充電電流和放電電流方向相同

B. 圖乙中的第①段(充電階段)電流曲線與橫軸所圍圖形的面積表示電容器充電結(jié)束時所帶的電荷量

C. 電容器所帶電荷量與電容器兩極板間電壓的關(guān)系圖象應(yīng)為一條過原點(diǎn)的傾斜直線

D. 電容器充電結(jié)束時所帶電荷量與滑動變阻器滑動頭的位置無關(guān)

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