【題目】如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計,可視為質(zhì)點的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2kg,現(xiàn)對A施加一個水平向右的恒力F=10N,A運動一段時間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運動,碰撞后經(jīng)時間t=0.6s,二者的速度達到vt=2m/s,求

(1)A開始運動時加速度a的大小;
(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小;
(3)A的上表面長度l.

【答案】
(1)解:以A為研究對象,由牛頓第二定律得:

F=mAa,

代入數(shù)據(jù)得:a=2.5m/s2;

答:A開始運動時加速度a的大小為2.5m/s2;


(2)A、B碰撞后共同運動過程中,選向右的方向為正,由動量定理得:

Ft=(mA+mB)vt﹣(mA+mB)v,

代入數(shù)據(jù)解得:v=1m/s;

答:A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小為1m/s;


(3)A、B碰撞過程動量守恒,以A的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:

mAvA=(mA+mB)v,

A從開始運動到與B發(fā)生碰撞前,由動能定理得:

Fl= mAvA2﹣0,

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:l=0.45m;

答:A的上表面長度為0.45m.


【解析】(1)根據(jù)牛頓第二運動定律直接列式求出加速度。
(2)對整體列動量定理式子,求出速度末,注意解題前先選出正方向。
(3)碰撞過程,滿足動量守恒和能量守恒,根據(jù)動量守恒和動能定理,列式求解。

【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識,掌握應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷,以及對動量定理的理解,了解動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量;動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力.對于變力,動量定理中的力F應(yīng)當理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體有細繩拴住放在水平粗糙的傳送帶上,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,當傳送帶分別以v1 , v2的速度做逆時針運動時(v1<v2),繩中的拉力分別為F1 , F2 , 則下列說法正確的是( )

A.物體受到的摩擦力Ff1<Ff2
B.物體所受摩擦力方向向右
C.F1=F2
D.傳送帶速度足夠大時,物體受到的摩擦力可為0

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【題目】一個人在地面上立定跳遠最好成績是s.假設(shè)他站在靜止于地面的小車的A端(車與地面的摩擦不計),如圖所示,他欲從A端跳上L遠處的站臺上,則( )

A.只要L<s,他一定能跳上站臺
B.只要L<s,他有可能跳上站臺
C.只要L=s,他一定能跳上站臺
D.只要L=s,他有可能跳上站臺

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【題目】如圖所示為帶電粒子只在電場力作用下運動的v﹣t圖象,在a點的速度為va , 運動到b點的速度為vb , 則下列說法中正確的是( 。

A.電場中a點電勢一定比b點電勢高
B.粒子在a點的電勢能一定比在b點的電勢能大
C.在0~t1時間內(nèi),粒子運動路徑與電場力可能不在一條直線上
D.在0~t1時間內(nèi),粒子運動過程中受到的電場力先減小后增大再減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一長為L的木板B,其右側(cè)邊緣放有小滑塊C,與木板B完全相同的木板A以一定的速度向左運動,與木板B發(fā)生正碰,碰后兩者粘在一起并繼續(xù)向左運動,最終滑塊C剛好沒有從木板上掉下.已知A、B和C的質(zhì)量均為m,C與A、B之間的動摩擦國數(shù)均為μ.求:

①木板A與B碰前的速度v0;
②整個過程中木板B對木板A的沖量I.

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【題目】質(zhì)量為3kg的物體靜止于光滑水平面上,從某一時刻開始,在4s內(nèi)物體所受的水平?jīng)_量與時間的關(guān)系如圖所示,則在4s內(nèi)物體的位移( 。

A.0
B.1m
C.2m
D.6m

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【題目】質(zhì)量為M的物塊內(nèi)部有光滑的圓形軌道,軌道在豎直面內(nèi).A為最高點,C為最低點,B、D與軌道圓心在同一水平線上.給質(zhì)量為m的小球一定的初速度,使之沿圓軌道做完整的圓周運動.該過程物塊始終保持靜止.關(guān)于物塊對地面的壓力N和摩擦力f的說法中正確的是( 。

A.小球經(jīng)過A點時N<(M+m)g,f向左
B.小球經(jīng)過B點時N=Mg,f向右
C.小球經(jīng)過C點時N=(M+m)g,f=0
D.小球經(jīng)過D點時N=(M+m)g,f向左

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【題目】一物體豎直向下勻加速運動一段距離,對于這一運動過程,下列說法正確的是( )
A.物體的機械能一定增加
B.物體的機械能一定減少
C.相同時間內(nèi),物體動量的增量一定相等
D.相同時間內(nèi),物體動能的增量一定相等

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【題目】一質(zhì)點位于x=﹣1m處,t=0時刻沿x軸正方向做直線運動,其運動的v﹣t圖象如圖所示.下列說法正確的是( )

A.0~2s內(nèi)和0~4s內(nèi),質(zhì)點的平均速度相同
B.t=4s時,質(zhì)點在x=2m處
C.第3s內(nèi)和第4s內(nèi),質(zhì)點位移相同
D.第3s內(nèi)和第4s內(nèi),質(zhì)點加速度的方向相反

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