【題目】平板車P的質(zhì)量為M，可看做質(zhì)點(diǎn)的小物塊Q的質(zhì)量為m，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來(lái)靜止在光滑水平地面上．一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計(jì))．今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間為t，速度發(fā)生交換。已知Q離開(kāi)平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M：m=4：1，重力加速度為g。求：

(1)小物塊到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞的平均作用力F是多大？

(2)小物塊Q離開(kāi)平板車時(shí)平板車的速度為多大？

(3)平板車P的長(zhǎng)度為多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1) 小球由靜止擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，則有：

解得小物塊到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞之前瞬間的速度是：

小物塊到達(dá)最低點(diǎn)與Q碰撞，根據(jù)動(dòng)量定理：Ft=mv0

則平均作用力

(2) 小球與物塊Q相撞時(shí)，二者交換速度：v1=0，

小物體Q在平板車上滑行過(guò)程，滿足動(dòng)量守恒，有：mvQ=Mv+m2v

又知M：m=4：1 ，則有

則小物塊Q離開(kāi)平板車時(shí)平板車的速度為2v

(3) 小物塊Q在平板車P上滑動(dòng)的過(guò)程中，部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，知：

解得平板車P的長(zhǎng)度為：

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：

【題目】在用下圖所示的裝置做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）下列說(shuō)法中正確的是______ （填字母代號(hào)）

A．該實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力

B．為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的規(guī)格要相同，拉伸的長(zhǎng)度要一樣

C．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的最大速度

D．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車加速過(guò)程中獲得的平均速度

（2）下列說(shuō)法中正確的是______（填字母代號(hào)）

A．橡皮筋做的功可以直接測(cè)量

B．把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來(lái)的兩倍

C．可以通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)來(lái)改變拉力做功的數(shù)值

D．可以通過(guò)改變小車的質(zhì)量來(lái)改變拉力做功的數(shù)值

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】轉(zhuǎn)筆是一項(xiàng)深受廣大中學(xué)生喜愛(ài)的休閑活動(dòng)，其中也包含了許多的物理知識(shí)。如圖所示，假設(shè)某同學(xué)將筆套套在筆桿的一端，在轉(zhuǎn)筆時(shí)讓筆桿繞其手指上的某一點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列敘述中正確的是（ ）

A. 筆套做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由筆桿對(duì)其的摩擦力提供的

B. 筆桿上離O點(diǎn)越近的點(diǎn)，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越大

C. 當(dāng)筆桿快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)筆套有可能被甩走

D. 由于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筆套受到的摩擦力大小不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，垂直紙面放置的兩塊平行正對(duì)金屬板，板間距離為d，兩板中心各有一個(gè)小孔，兩板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。金屬板上方有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電荷量為q質(zhì)量為m的帶正電的粒子由靜止開(kāi)始從正極板的中心小孔出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后由負(fù)極板中心小孔射出，從M點(diǎn)垂直于MN進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后從N點(diǎn)以速度v離開(kāi)磁場(chǎng)。粒子所受重力及空氣阻力均可忽略不計(jì)。

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小E；

（2）若測(cè)得MN兩點(diǎn)間距離為L，求：

a．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

b．帶電粒子從M運(yùn)動(dòng)到N的過(guò)程所受磁場(chǎng)力的沖量I的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體做同向直線運(yùn)動(dòng)，它們的圖像如圖所示，則關(guān)于兩物體在0~時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是

A.兩物體的加速度都是先增大后減小

B.兩物體間的距離一定在不斷減小

C.兩物體的速度差一直在增大

D.兩物體的位移差一定是不斷增大的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是我們研究過(guò)的一種典型運(yùn)動(dòng)方式。

（1）一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做機(jī)械振動(dòng)，如果它的回復(fù)力與偏離平衡位置的位移大小成正比，而且方向與位移方向相反，就能判定它是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如圖所示，將兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧套在光滑的水平桿上，彈簧的兩端固定，中間接一質(zhì)量為m的小球，此時(shí)兩彈簧均處于原長(zhǎng)�，F(xiàn)將小球沿桿拉開(kāi)一段距離后松開(kāi)，小球以O為平衡位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)你據(jù)此證明，小球所做的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

（2）以上我們是以回復(fù)力與偏離平衡位置的位移關(guān)系來(lái)判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。但其實(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)也具有一些其他特征，如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度v與其偏離平衡位置的位移x之間的關(guān)系就都可以表示為，v2=v02-ax，其中v0為振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)平衡位置時(shí)的瞬時(shí)速度，a為由系統(tǒng)本身和初始條件所決定的不變的常數(shù)。請(qǐng)你證明，如圖中小球的運(yùn)動(dòng)也滿足上述關(guān)系，并說(shuō)明其關(guān)系式中的a與哪些物理量有關(guān)。已知彈簧的彈性勢(shì)能可以表達(dá)為kx2，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x是彈簧的形變量。

（3）一質(zhì)點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较蛞运俣?/span>v0做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。請(qǐng)結(jié)合第（2）問(wèn)中的信息，分析論證小球在x方向上的分運(yùn)動(dòng)是否符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)這一特征。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一半徑R=1m的圓盤(pán)水平放置，在其邊緣E點(diǎn)固定一小桶（可視為質(zhì)點(diǎn)），在圓盤(pán)直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C點(diǎn)與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線上，且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平滑道相切與B點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)以某一初速度釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，對(duì)B點(diǎn)壓力為6N，恰在此時(shí)，圓盤(pán)從圖示位置以一定的角速度繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)。已知滑塊與滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（取）求：

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；

（2）水平滑道BC的長(zhǎng)度；

（3）圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿足的條件.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在《探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)中，劉能同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其操作的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置安裝好實(shí)驗(yàn)器材；

B．讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，重復(fù)幾次．選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示中的a、b、c、d等點(diǎn)；

C．測(cè)出、、、…

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù)：

（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是________V的____________電源（填“直流”或“交流”），當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，每隔________秒打一個(gè)點(diǎn)．

（2）如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，所得紙帶如圖乙所示，則、、的關(guān)系是_________．

（3）在實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率是50Hz，測(cè)得=3.62cm、=4.38cm、=5.20cm，則打c點(diǎn)時(shí)小車的速度是_________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于光現(xiàn)象說(shuō)法正確的是　　

A. 水中的潛水員斜向上看岸邊物體時(shí)，看到物體的像將比物體所處的實(shí)際位置低

B. 海市蜃樓產(chǎn)生的原因是由于海面的上層空氣的折射率比下層空氣折射率大

C. 玻璃杯裂縫處在光的照射下，看上去比周圍明顯偏亮，是由于光的全反射

D. 光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它是利用光的全反放射原理來(lái)傳播信息

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案