如圖所示，光滑曲面軌道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小車(chē)上表面相平，質(zhì)量為m的小滑塊從光滑軌道上某處由靜止開(kāi)始滑下并滑上小車(chē)，使得小車(chē)在光滑水平面上滑動(dòng)．已知小滑塊從高為H的位置由靜止開(kāi)始滑下，最終停到小車(chē)上．若小車(chē)的質(zhì)量為M．g表示重力加速度，求：                                                                      

（1）滑塊滑上小車(chē)后，小車(chē)達(dá)到的最大速度v                                                                 

（2）若滑塊和車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則車(chē)的長(zhǎng)度至少為多少？                                     

                                                                                                   

                                                                                                                                       


（1）滑塊由高處運(yùn)動(dòng)到軌道底端，由機(jī)械能守恒定律得：mgH=mv02，

解得：v0=，

滑塊滑上平板車(chē)后，系統(tǒng)水平方向不受外力，動(dòng)量守恒．小車(chē)最大速度為與滑塊共速的速度．滑塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以滑塊的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：

mv0=（m+M）v，

解得：v=；

（2）由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能，由能量守恒定律得：Q=mgH﹣（M+m）v2=；

設(shè)小車(chē)的長(zhǎng)度至少為L(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)，克服阻力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：Q=μmgL，

解得：L=；

答：（1）滑塊滑上小車(chē)后，小車(chē)達(dá)到的最大速度v為；

（2）若滑塊和車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則車(chē)的長(zhǎng)度至少為．


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：


某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位置x與時(shí)間t的關(guān)系為x=t2+5t+4（式中各物理量均采用國(guó)際單位制單位），該質(zhì)點(diǎn)（）

A．運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s

B．運(yùn)動(dòng)的加速度為1m/s2

C． 在第1s內(nèi)的位移為6m

D． 在第1s內(nèi)的平均速度為2m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


為了讓乘客乘車(chē)更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示．當(dāng)此車(chē)加速上坡時(shí)，乘客（                           ）                     

                                                                                               

　   A．  處于失重狀態(tài)

　   B．  不受摩擦力的作用

　   C．  受到向前（水平向右）的摩擦力作用

　   D．  所受力的合力豎直向上

                                                                                                                                

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷．a(chǎn)、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，且在以帶負(fù)電小球?yàn)閳A心的同一豎直圓周上．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小圓環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)）套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小圓環(huán)由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是 （    ）                        

                                                                                                    

　   A．  小圓環(huán)所受庫(kù)侖力的大小先增大后減小

　   B．  小圓環(huán)的加速度先增大后減小

　   C．  小圓環(huán)的動(dòng)能先增大后減小

　   D．  小圓環(huán)與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢(shì)能先增大后減小

                                                                                                                                       

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


下列說(shuō)法正確的是（                                                                     ）                               

　   A．  物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈，每個(gè)分子動(dòng)能也越大

　   B．  布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)

　   C．  一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變

　   D．  根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體

                                                                                                                                       

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面．有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，受到安培力的大小為F．此時(shí)（                                                            ）

                                                                                                          

　   A．  電阻R1消耗的熱功率為

　   B．  電阻R2消耗的熱功率為

　   C．  整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvsinθ

　   D．  整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為Fv

                                                                                                                                       

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


帶有等量異種電荷的兩塊等大的平行金屬板M、N水平正對(duì)放置．兩板間有一帶電微粒以速度υ0沿直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，將M板迅速向上平移一小段距離后，則此后微粒的可能運(yùn)動(dòng)情況是（ ）

　 A．沿軌跡①運(yùn)動(dòng) B． 沿軌跡②運(yùn)動(dòng) C．沿軌跡③運(yùn)動(dòng) D．沿軌跡④運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”．如圖所示，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)，閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起．某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)．他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)．對(duì)比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是（      ）                                                                                                                            

                                                                                         

　   A．  線圈接在了直流電源上

　   B．  電源電壓過(guò)高

　   C．  所選線圈的匝數(shù)過(guò)多

　   D．  所用套環(huán)的材料與老師的不同

                                                                                                                                      

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


甲乙兩汽車(chē)在一平直公路上同向行駛，在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi)，它們的v﹣t圖象如圖所示．在這段時(shí)間內(nèi)（    ）                                                                                       

                                                                                     

　   A．  汽車(chē)甲的平均速度比乙的大

　   B．  汽車(chē)乙的平均速度等于

　   C．  甲乙兩汽車(chē)的位移相同

　   D．  汽車(chē)甲的加速度大小逐漸減小，汽車(chē)乙的加速度大小逐漸增大

                                                                                                                                    

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