如圖所示,在光滑的水平面上,停著質(zhì)量為M、長為L的小車,一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊從車內(nèi)底板的正中央獲得大小為v0的速度后向車壁運(yùn)動(dòng),若滑塊與車底板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊與車壁之間的碰撞沒有能量損失,求滑塊與車壁的碰撞次數(shù).
以滑塊與車壁組成的系統(tǒng)為研究對象,設(shè)滑塊與車相對時(shí)共同速度為v,則由動(dòng)量守恒定律得
mv0=(M+m)v
得到v=
mv0
M+m

設(shè)滑塊相對于車滑動(dòng)的總路程為s,則由能量守恒定律得
μmgs=
1
2
mv02-
1
2
(M+m)v2

得到s=
M
v20
2(M+m)μg

滑塊與車壁的碰撞次數(shù)為n=1+
s-
L
2
L

代入解得n=
Mv02
2μ(M+m)gL
+
1
2

答:滑塊與車壁的碰撞次數(shù)n=
Mv02
2μ(M+m)gL
+
1
2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑的水平面AB(足夠長)與半徑為R=0.8m的光滑豎直半圓軌道BCD在B點(diǎn)相切,D點(diǎn)為半圓軌道最高點(diǎn).A點(diǎn)的右側(cè)等高地放置著一個(gè)長為L=20m、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v0=10m/s的傳送帶.用輕質(zhì)細(xì)線連接甲、乙兩物體,中間夾一輕質(zhì)彈簧,彈簧與甲乙兩物體不栓接.甲的質(zhì)量為m1=3kg,乙的質(zhì)量為m2=1kg,甲、乙均靜止在光滑的水平面上.現(xiàn)固定乙球,燒斷細(xì)線,甲離開彈簧后進(jìn)入半圓軌道并可以通過D點(diǎn),且過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好等于甲的重力.傳送帶與乙物體間摩擦因數(shù)為0.6,重力加速度g取l0m/s2,甲、乙兩物體可看作質(zhì)點(diǎn).
(1)求甲球離開彈簧時(shí)的速度.
(2)若甲固定,乙不固定,細(xì)線燒斷后乙可以離開彈簧后滑上傳送帶,求乙在傳送帶上滑行的最遠(yuǎn)距離.
(3)甲乙均不固定,燒斷細(xì)線以后,求甲和乙能否再次在AB面上水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞時(shí)甲乙的速度;若不會(huì)碰撞,說明原因.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

大原子反應(yīng)堆中,用石墨(碳)做減速劑使快中子變?yōu)槁凶,已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍,假設(shè)中子與碳核的碰撞是彈性的(即碰撞中不計(jì)能量損失),而且碰撞前碳核是靜止的,
試求:(1)設(shè)碰撞前中子的動(dòng)能為E0,問經(jīng)過一次碰撞后,中子的動(dòng)能損失多少?
(2)至少經(jīng)過多少次碰撞,中子的動(dòng)能才能少于10-6E0(lg13=1.114,lg11=1.041)?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,足夠長的小平板車B的質(zhì)量為M,以水平速度υ0向右在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),質(zhì)量為m的小物體A從車的右端以水平速度υ0沿車的粗糙上表面向左運(yùn)動(dòng).若物體與車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則在足夠長的時(shí)間內(nèi)( 。
A.若M>m,物體A對地向左的最大位移是
2M
υ20
μ(M+m)g
B.若M<m,小車B對地向右的最大位移是
M
υ20
μmg
C.無論M與m的大小關(guān)系如何,摩擦力對平板車的沖量均為mυ0
D.無論M與m的大小關(guān)系如何,摩擦力的作用時(shí)間均為
2Mυ0
μ(M+m)g

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

兩個(gè)分別具有動(dòng)能E1=1MeV的氘核正面相碰,結(jié)果出現(xiàn)生成氦核(
32
He
)的核反應(yīng),粒子和核的名稱及它們的質(zhì)量分別為:n:1.0087u,
11
H
:1.0078u,
21
H
:2.0141u,
32
He
:3.0160u求出粒子的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在光滑的水平地面上,靜止著質(zhì)量為M=2.0kg的小車A,小車的上表面距離地面的高度為0.8m,小車A的左端疊放著一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))處于靜止?fàn)顟B(tài),小物塊與小車上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20.在小車A的左端正上方,用長為R=1.6m的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點(diǎn)O點(diǎn).現(xiàn)將小球C拉至使輕繩拉直且與豎起方向成θ=60°角的位置由靜止釋放,到達(dá)O點(diǎn)的正下方時(shí),小球C與B發(fā)生彈性正碰(碰撞中無機(jī)械能損失),小物塊從小車右端離開時(shí)車的速度為1m/s,空氣阻力不計(jì),取g=10m/s2.求:
(1)小車上表面的長度L是多少?
(2)小物塊落地時(shí)距小車右端的水平距離是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我國女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000m接力三連冠.觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交捧”的運(yùn)動(dòng)員乙前面.并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( 。
A.甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量
B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等方向相反
C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量
D.甲對乙做多少負(fù)功,乙對甲就一定做多少正功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,某同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1、G2為兩個(gè)光電門,它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連,當(dāng)滑行器M通過G1、G2光電門時(shí),光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時(shí)間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩光電門中心間的距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m,細(xì)繩不可伸長且其質(zhì)量可以忽略,重力加速度為g.該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上,只利用以上儀器,在滑行器通過G1、G2光電門的過程中驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,請回答下列問題.
(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母,使氣墊導(dǎo)軌水平.請?jiān)谝韵驴瞻滋幪顚憣?shí)驗(yàn)要求;
在不增加其他測量器材的情況下,調(diào)水平的步驟是:取下牽引砝碼m,接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母,若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止,或者輕推滑行器M分別通過光電門G1、G2的時(shí)間______,則導(dǎo)軌水平.
(2)當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平后,在接下來的實(shí)驗(yàn)操作中,以下操作合理的是______;
A.擋光片的寬度D應(yīng)盡可能選較小的
B.選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應(yīng)遠(yuǎn)小于滑行器的總質(zhì)量M
C.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,光電門G1、G2的間距x應(yīng)該盡可能大一些
D.用來牽引滑行器M的細(xì)繩可以與導(dǎo)軌不平行
(3)在每次實(shí)驗(yàn)中,若表達(dá)式______;用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立,則機(jī)械能守恒定律成立.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

(5分)關(guān)于簡諧運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說法中,正確的是     。  (全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有錯(cuò)選的得0分)
A.同一單擺,在月球表面簡諧振動(dòng)的周期大于在地面表面簡諧振動(dòng)的周期
B.受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無關(guān)
C.在同一種介質(zhì)中,不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同
D.在波的傳播過程中,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直

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同步練習(xí)冊答案