如圖所示，以水平地面建立X軸，有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長木板上，木板長L=11.5m．已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1，m與M之間的摩擦因素μ2=0.9（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）．m與M保持相對靜止共同向右運(yùn)動(dòng)，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為V0=10m/s，在坐標(biāo)為X=21m處有一擋板P，木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈回，而木塊在此瞬間速度不變，若碰后立刻撤去擋板P，g取10m/s2，求：

（1）木板碰擋板P時(shí)的速度V1為多少？

（2）最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其左端A的位置坐標(biāo)？


【考點(diǎn)】： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系．

【專題】： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．

【分析】： （1）對木塊和木板系統(tǒng)運(yùn)用牛頓第二定律求出整體的加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出木板碰擋板P時(shí)的速度大�。�

（2）根據(jù)牛頓第二定律分別求出木板和木塊碰后的加速度，m向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，M向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出最終木板停止運(yùn)動(dòng)時(shí)其左端A的位置坐標(biāo)．

【解析】： 解．（1）對木塊和木板組成的系統(tǒng)，有μ1（m+M）g=（m+M）a1

解得：V1=9m/s

（2）由牛頓第二定律可知：

m運(yùn)動(dòng)至停止時(shí)間為：t1==1 s

此時(shí)M速度：VM=V1﹣aMt1=3m/s，方向向左，

此后至m，M共速時(shí)間t2，

有：VM﹣aMt2=amt2   得：t2=0.2s

共同速度V共=1.8m/s，方向向左

至共速M(fèi)位移：S1=

共速后m，M以

向左減速至停下位移：S2==1.62m

最終木板M左端A點(diǎn)位置坐標(biāo)為：X=9.5﹣S1﹣S2=9.5﹣6.48﹣1.62=1.40m

答：（1）木板碰擋板P時(shí)的速度V1為9m/s．

（2）最終木板M左端A點(diǎn)位置坐標(biāo)為X=1.40m．

【點(diǎn)評】： 解決本題的關(guān)鍵根據(jù)物體的受力，判斷出木塊和木板在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．

　

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


據(jù)華龍網(wǎng)報(bào)道，2010年6月21日重慶236路公交車經(jīng)過沙坪壩區(qū)天馬路斜坡時(shí)，剎車突然失靈，該路段坡度超過30度，直沖下去將會(huì)撞到更多的車輛和路人，后果不堪設(shè)想．情急之下，駕駛員歐師傅讓車緊貼旁邊隔離墻行駛，在摩擦100多米隔離墻后，撞到一個(gè)建筑堆后車終于停了．幸運(yùn)的是，車上20多名乘客都沒有受傷．

設(shè)事發(fā)時(shí)，公交車的總質(zhì)量為1.2×104kg，與隔離墻摩擦?xí)r的初速度為9m/s，事發(fā)路段的傾角為30度，車輛在與隔離墻摩擦100m后以1m/s的末速度與建筑堆相撞．重力加速度為g=10m/s2，求該公交車與隔離墻摩擦的過程中

（1）合外力對公交車做的功；

（2）公交車機(jī)械能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖1給出了從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得：s1=1.00cm，s2=1.50cm，s3=1.98cm，s4=2.48cm，s5=3.01cm，s6=3.87cm．那么：

（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1=　　cm/s，v2=　　cm/s，v3=　　cm/s，v4=　　cm/s，v5=　　cm/s．

（2）在圖2平面直角坐標(biāo)系中作出v﹣t圖象．

（3）分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．并求出小車的加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：


一輛汽車在十字路口等候綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開始行駛，恰在這時(shí)一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來，從后邊趕過汽車．試求：

（1）汽車從路口開動(dòng)后，在追上自行車之前經(jīng)過多長時(shí)間兩車相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？

（2）什么時(shí)候汽車追上自行車，此時(shí)汽車的速度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，間距為L、電阻不計(jì)的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好．整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)使金屬棒以初速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過的電荷量為q．下列說法正確的是（　�。�

　 A． 金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)

　 B． 整個(gè)過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為

　 C． 整個(gè)過程中金屬棒克服安培力做功為mv2

　 D． 整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv2

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，矩形線圈ABCD在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的DC邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，線圈的匝數(shù)為N、面積為S．從圖示位置開始計(jì)時(shí)，在矩形線圈右側(cè)接一變壓器，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，其中副線圈采用雙線繞法，從導(dǎo)線對折處引出一個(gè)接頭c，連成圖示電路，K為單刀雙擲開關(guān)，R為光敏電阻．下列說法正確的是（　　）

　 A． 矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt

　 B． K接b時(shí)，電阻R上消耗的功率為

　 C． K接c時(shí)，電壓表示數(shù)為

　 D． K接c時(shí)，用黑紙遮住電阻R，變壓器輸入電流將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E．第Ⅰ和第Ⅳ象限內(nèi)有一個(gè)半徑為R的圓，其圓心坐標(biāo)為（R，0），圓內(nèi)存在垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，一帶正電的粒子（重力不計(jì)）以速度v0從第Ⅱ象限的P點(diǎn)平行于x軸進(jìn)入電場后，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場，速度方向與x軸成60°角，最后從Q點(diǎn)平行于y軸射出磁場．P點(diǎn)所在處的橫坐標(biāo)x=﹣2R．求：

（1）帶電粒子的比荷；

（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

（3）粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場到從Q點(diǎn)射出磁場的總時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識后，繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，若該物體在t=0時(shí)刻，初速度均為零，則下列圖象中表示該物體在t=6s內(nèi)位移一定不為0的是（　�。�

　

A．

B．

C．

D．

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示：在傾角為θ的光滑斜面上，相距均為d的三條水平虛線l1、l2、l3，它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，一個(gè)質(zhì)量為m、邊長為d、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框，從l1上方一定高處由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)ab邊剛越過l1進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊在越過l2運(yùn)動(dòng)到l3之前的某個(gè)時(shí)刻，線框又開始以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．在線框從釋放到穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（　�。�

　 A． 線框中感應(yīng)電流的方向不變

　 B． 線框ab邊從l1運(yùn)動(dòng)到l2所用時(shí)間大于從l2運(yùn)動(dòng)到l3所用時(shí)間

　 C． 線框以速度v2勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)熱功率為sin2θ

　 D． 線框從ab邊進(jìn)入磁場到速度變?yōu)関2的過程中，減少的機(jī)械能△E機(jī)與線框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關(guān)系式是△E機(jī)=WG+mv﹣mv+Q電

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