【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)L=1m的小車靜止在光滑的水平地面上，有一質(zhì)量m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平向右、大小為v0＝3 m／s的初速度從左端滑上小車，當(dāng)物塊滑到小車的中點(diǎn)時(shí)剛好相對(duì)于小車靜止．以后兩者一起向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞后立即以原速率返回．試求：(g取10 m／s2)

(1)物塊與小車相對(duì)靜止時(shí)的速度v；

(2)物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)物塊在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中離豎直墻壁的最小距離d．

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)根據(jù)“地面光滑,物塊在木板上相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程”可知，本小問(wèn)考查板塊模型的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒列式計(jì)算共同的速度；(2)根據(jù)“小車的中點(diǎn)時(shí)剛好相對(duì)于小車靜止”可知，本題考查摩擦生熱，根據(jù)功能關(guān)系，運(yùn)用相對(duì)位移列式求解動(dòng)摩擦因數(shù) ；(3)根據(jù)“物塊運(yùn)動(dòng)的最小距離d”可知，本小問(wèn)考查動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的位移公式求解.

(1)因?yàn)榈孛婀饣�，所以小車和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=（M+m）v

解得：

(2)對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒有：

代入數(shù)據(jù)得：μ=0.6

(3)當(dāng)小車與墻相撞時(shí)，物塊到墻的距離為：

由于小車與墻碰撞時(shí)間極短且碰撞中無(wú)動(dòng)能損失，可認(rèn)為小車碰墻后，立即以原速率返回，而在這極短時(shí)間內(nèi)，物塊所受沖量可忽略，故物塊速度未變，仍以v向右，當(dāng)其速度減小為零時(shí)離墻最近.

該過(guò)程中物塊的加速度大小為：

所以在該過(guò)程中物塊向右運(yùn)動(dòng)，有：

所以物塊離墻壁的最小距離為：

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】圖甲是阻值為1Ω的單匝線圈與阻值為9Ω的電阻R構(gòu)成的回路。線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電壓表為交流電壓表。則（ ）

A. 電壓表的示數(shù)為14.14V

B. 0~0.01s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電量為

C. 電阻R上消耗的功率為18W

D. 通過(guò)電阻的電流方向每秒變化100次

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一量程為3 V的電壓表，內(nèi)阻約為6。為了較準(zhǔn)確地測(cè)量其內(nèi)阻，在沒有電流表的情況下，某向?qū)W設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻。

（1）若電源E、滑動(dòng)變阻器R2、電阻箱R1各有兩個(gè)可供選擇。

電源E：a．電動(dòng)勢(shì)2.0V，有內(nèi)阻； b．電動(dòng)勢(shì)5.0V，有內(nèi)阻

滑動(dòng)變阻器R2：a．最大阻值20； b．最大阻值1700

電阻箱R1：a．0~999.9；b．0~9999.9

為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電源E應(yīng)選________(填“a”或“b”，下同)，滑動(dòng)變阻器R2應(yīng)選________，電阻箱R1應(yīng)選________。

（2）該同學(xué)在開關(guān)都斷開的情況下，檢查電路連接無(wú)誤后，接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________ (填“A”或“B”)端，后續(xù)必要的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是：_________ (請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母)，最后記錄R1的阻值并整理好器材。

A．閉合開關(guān)S1

B．閉合開關(guān)S2

C．?dāng)嚅_開關(guān)S1

D．?dāng)嚅_開關(guān)S2

E．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表滿偏 ．

F．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電壓表半偏

G．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表半偏

H．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電壓表滿偏

（3）按正確的實(shí)驗(yàn)步驟完成后，如果所得的R1的阻值為5600.0，則圖甲中被測(cè)電壓表的內(nèi)阻R1的測(cè)量值為_______，該測(cè)量值________（填“略大于”“略小于”或“等于”）實(shí)際值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．若速度相同的同一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 該束帶電粒子帶負(fù)電

B. 速度選擇器的p1極板帶負(fù)電

C. 在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷越小

D. 在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為提高通行效率，許多高速公路出入口安裝了電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC。甲、乙兩輛汽車分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道(MTC)駛離高速公路，流程如圖所示。假設(shè)減速帶離收費(fèi)島口X=60m，收費(fèi)島總長(zhǎng)度d=40m，兩輛汽車同時(shí)以相同的速度v1=72km/h經(jīng)過(guò)減速帶后，一起以相同的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)。甲車減速至v2=36km/h后，勻速行駛到中心線即可完成繳費(fèi)，自動(dòng)欄桿打開放行；乙車剛好到收費(fèi)島中心線收費(fèi)窗口停下，經(jīng)過(guò)t0=15s的時(shí)間繳費(fèi)成功，人工欄打開放行。隨后兩輛汽車勻加速到速度v1后沿直線勻速行駛，設(shè)加速和減速過(guò)程中的加速度大小相等，求：

(1)此次人工收費(fèi)通道和ETC通道打開欄桿放行的時(shí)間差 ；

(2)兩輛汽車駛離收費(fèi)站后相距的最遠(yuǎn)距離 。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面上有一質(zhì)量為m的木箱，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木箱在與水平方向夾角為θ的斜向上拉力F作用下作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F的大小為____　。保持木箱速度不變，改變F，當(dāng)θ1＝0°和θ2＝30°時(shí)，讓木箱發(fā)生相同的位移，兩次拉力做的功分別為W1和W2，則W1_____W2（選填“＞”、“＝”或“＜”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABC為金屬桿做成的軌道，固定在豎直平面內(nèi)。軌道的AB段水平粗糙，BC段是半徑為R＝0.1m的光滑半圓弧。一質(zhì)量m＝0.2kg的小環(huán)套在桿上，在恒定水平拉力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t＝0.5到達(dá)B點(diǎn)，然后撤去拉力F，小環(huán)沿軌道上滑，到達(dá)C處恰好掉落做自由落體運(yùn)動(dòng)。小環(huán)與水平直桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小環(huán)從C處落到B處所用的時(shí)間；

（2）小環(huán)第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

（3）水平拉力F大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一底邊為L，底邊上的高也為L的等腰三角形導(dǎo)體線框以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)長(zhǎng)為2L，寬為L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。t＝0時(shí)刻，三角形導(dǎo)體線框的底邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)，取沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流為正，則在三角形導(dǎo)體線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線可能是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖是某同學(xué)在做直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．

①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_____；

②ABCD是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚�(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出．O、B兩點(diǎn)間的A點(diǎn)不小心被墨水弄臟了看不到．從圖中讀出B、C兩點(diǎn)間距SBC＝_____；若A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離滿足SAB＝_____，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可以判斷A點(diǎn)到D點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且根據(jù)數(shù)據(jù)可計(jì)算出該段位移的加速度a＝_____（保留兩位有效數(shù)字）．

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