質(zhì)量m=1kg的小車(chē)左端放有質(zhì)量M=3kg的鐵塊，兩者以v0=4m/s的共同速度沿光滑水平面向豎直墻運(yùn)動(dòng)，車(chē)與墻的碰撞時(shí)間極短，無(wú)動(dòng)能損失．鐵塊與車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=1/3，車(chē)足夠長(zhǎng)，鐵塊不會(huì)到達(dá)車(chē)的右端．從小車(chē)第一次與墻相碰開(kāi)始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，g=10m/s2，求：
（1）當(dāng)小車(chē)和鐵塊再次具有共同速度時(shí)，小車(chē)右端離墻多遠(yuǎn)？
（2）在答卷的圖上畫(huà)出第二次碰撞前，小車(chē)的速度時(shí)間圖象．不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，需在圖上標(biāo)明圖線的起點(diǎn)、終點(diǎn)和各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的坐標(biāo)．
分析：根據(jù)動(dòng)量守恒求共同速度，然后可以以小車(chē)為研究對(duì)象根據(jù)動(dòng)能定理求右端離墻的距離；
小車(chē)先勻減速后反向勻加速，最后勻速，做出速度時(shí)間圖象．
解答：解：（1）撞墻后至兩者具有共同速度，小車(chē)和鐵塊系統(tǒng)動(dòng)量守恒：
（M-m）v0=（M+m）v1，
此時(shí)小車(chē)右端離墻距離s1，由動(dòng)能定理知：-μMgs1=
1
2
m
v
2
1
-
1
2
m
v
2
0
，
解得：s1=0.6m．
（2）如圖，要求：坐標(biāo)系完整正確；

答：（1）當(dāng)小車(chē)和鐵塊再次具有共同速度時(shí)，小車(chē)右端離墻0.6m遠(yuǎn)．
（2）如圖．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)量守恒與動(dòng)能定理以及運(yùn)動(dòng)形式的分析，有一定難度．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?淮安三模）如圖所示，半徑R=0.4m的圓盤(pán)水平放置，繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點(diǎn)．一質(zhì)量m=1kg的小車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側(cè)x0=2m處由靜止開(kāi)始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)時(shí)，從小車(chē)上自由釋放一小球，此時(shí)圓盤(pán)半徑OA與x軸重合．規(guī)定經(jīng)過(guò)O點(diǎn)水平向右為x軸正方向．小車(chē)與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2．求：
（1）若小球剛好落到A點(diǎn)，求小車(chē)運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)的速度．
（2）為使小球剛好落在A點(diǎn)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大．
（3）為使小球能落到圓盤(pán)上，求水平拉力F作用的距離范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)傾角為37°的光滑斜面上固定一個(gè)槽，勁度系數(shù)k=20N/m、原長(zhǎng)l0=0.6m的輕彈簧下端與輕桿相連，開(kāi)始時(shí)桿在槽外的長(zhǎng)度l=0.3m，且桿可在槽內(nèi)移動(dòng)，桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力大小Ff=6N，桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．質(zhì)量m=1kg的小車(chē)從距彈簧上端L=0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動(dòng)．已知彈性勢(shì)能Ep=
1
2
kx2，式中x為彈簧的形變量．g=10m/s2，sin37°=0.6．關(guān)于小車(chē)和桿的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑R=0.2m的圓盤(pán)水平放置，繞豎直軸OO′勻速動(dòng)轉(zhuǎn)，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點(diǎn)．一質(zhì)量m=1kg的小車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側(cè)x0=1m處由靜止開(kāi)始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)時(shí)，從小車(chē)上自由釋放一小球，此時(shí)圓盤(pán)半徑OA與x軸重合．規(guī)定經(jīng)過(guò)O點(diǎn)水平向右為x軸正方向．小車(chē)與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2．
（1）若小球剛好落到A點(diǎn)，求小車(chē)運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)的速度；
（2）為使小球剛好落在A點(diǎn)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大？
（3）為使小球能落到圓盤(pán)上，求水平拉力F作用的距離范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量M=1kg的小車(chē)靜止在地面上，小車(chē)上表面與t1=
R
υ
2
=
2
3
m
3qB
m的半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m=2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以t2=
3
R?
π
3
υ
=
πm
3qB
=6m/s的初速度滑上小車(chē)左端，二者共速時(shí)小車(chē)還未與墻壁碰撞，當(dāng)小車(chē)與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車(chē)表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2．
（1）求小車(chē)的最小長(zhǎng)度．
（2）討論小車(chē)的長(zhǎng)度L在什么范圍，滑塊能滑上P點(diǎn)且在圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離圓軌道？

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