【題目】在光滑的水平地面上放有一質(zhì)量為M帶光滑弧形槽的小車，一個質(zhì)量為m的小鐵塊以速度沿水平槽口滑去，如圖所示. 求：

(1) 鐵塊能滑至弧形槽內(nèi)的最大高度H(設(shè)m不會離開小車）

(2) 小車的最大速度.

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）當(dāng)鐵塊滑至弧形槽中的最高處時，m與M有共同水平速度，等效于完全非彈性碰撞，由于無摩擦力做功，則系統(tǒng)減小的動能轉(zhuǎn)化為m的勢能
根據(jù)系統(tǒng)水平動量守恒：mv=（M+m）v′
根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系可得：mgH=mv2-(m+M)v′2
聯(lián)立可得：
（2）當(dāng)鐵塊滑至最大高度后返回時，M仍在做加速運(yùn)動，其最大速度是在鐵塊從右端脫離小車時，而鐵塊和小車間擠壓、分離過程，屬于彈性碰撞模型，
根據(jù)動能守恒定律有：mv=m vm+M vM
根據(jù)能量守恒可得：mv2＝mvm2+MvM2

聯(lián)立可得：vm＝v，vM＝v
所以，小車的最大速度為：vmax=。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖(a)所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．(交流電的頻率為50 Hz)

（1）圖(b)所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/m·s－2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

/kg－1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)紙中畫出a－圖線______，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________________________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量的物體在的水平推力作用下，從足夠長的粗糙斜面的底端A點(diǎn)由靜止開始沿斜面運(yùn)動，物體與斜面間動摩擦因數(shù)為，斜面固定不動，與水平地面的夾角，力F作用4s后撤去，撤去力F后5s物體正好通過斜面上的B點(diǎn)，求：

(1)撤去力F時的速度；

(2)力F作用下物體發(fā)生的位移；

(3)AB之間的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)中，下列說法是正確的有：______________

A．斜槽末端的切線要水平，使兩球發(fā)生對心碰撞

B．同一實(shí)驗(yàn)，在重復(fù)操作尋找落點(diǎn)時，釋放小球的位置可以不同

C．實(shí)驗(yàn)中不需要測量時間，也不需要測量桌面的高度

D．實(shí)驗(yàn)中需要測量桌面的高度H

E、入射小球m1的質(zhì)量需要大于被碰小球m2的質(zhì)量

（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP．然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N ，用刻度尺測量出平拋射程OM、ON，用天平測量出兩個小球的質(zhì)量m1、m2，若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為：________________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A、B兩球的質(zhì)量均為m，兩球之間用輕彈簧相連，放在光滑的水平地面上，A球左側(cè)靠墻，彈簧原長為L0，用恒力F向左推B球使彈簧壓縮，如圖所示，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時彈簧長為L，下列說法正確的是( )

A. 彈簧的勁度系數(shù)為

B. 彈簧的勁度系數(shù)為

C. 若突然將力F撤去，撤去瞬間，A、B兩球的加速度均為0

D. 若突然將力F撤去，撤去瞬間，A球的加速度為0，B球的加速度大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的物塊A始終附著在楔形物塊B的傾角為θ的斜面上，如圖所示，下列說法中正確的是（ ）

A．若B向右勻速移動距離s，則B對A做的功為零

B．若B向上勻速移動距離s，則B對A做的功為mgs

C．若B向左以加速度a移動距離s，則B對A做的功為mas

D．若B向下以加速度a移動距離s，則B對A做的功為m(g＋a)s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住�，F(xiàn)用一個恒力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是

A. 斜面對球的彈力大小與加速度大小無關(guān)

B. 若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零

C. 若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零

D. 斜面與擋板對球的彈力的合力等于ma

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球A系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，O點(diǎn)到水平面的距離為h。物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運(yùn)動到最低點(diǎn)時與物塊發(fā)生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升至最高點(diǎn)時到水平面的距離為h/4。小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求：

（1）小球運(yùn)動到最低點(diǎn)與物塊碰撞前的速度；

（2）碰撞結(jié)束時小球及物塊的速度；

（3）物塊在水平面上滑行的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動的物體質(zhì)量、向心力、軌道半徑及線速度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，圓柱體放置在水平光滑圓盤上做勻速圓周運(yùn)動．力傳感器測量向心力F，速度傳感器測量圓柱體的線速度v，該同學(xué)通過保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動半徑不變，來探究向心力F與線速度v的關(guān)系：

(1)該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為________．

A．等效替代法　　B．控制變量法　　C．理想化模型法

(2)改變線速度v，多次測量，該同學(xué)測出了五組F、v數(shù)據(jù)，

如下表所示：

v/(m·s－1)

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

F/N

0.88

2.00

3.50

5.50

7.90

該同學(xué)對數(shù)據(jù)分析后，在圖乙坐標(biāo)紙上描出了五個點(diǎn)．

①在答題卡的坐標(biāo)紙內(nèi)作出F－v2圖線___；

②若圓柱體運(yùn)動半徑r＝0.2 m，由作出的F－v2的圖線可得圓柱體的質(zhì)量m＝________ kg.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案