【題目】如圖所示，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)為R，一端懸于天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）�，F(xiàn)有一個(gè)高為h，質(zhì)量為M的平板車P，在其左端放有一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊Q正好處在懸點(diǎn)O的正下方，系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)剛好與Q發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，且無(wú)能量損失。已知Q離開(kāi)平板車時(shí)的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Q離開(kāi)平板車時(shí)速度為多大；

（2）平板車P的長(zhǎng)度為多少；

（3）小物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離為多少。

【答案】（1）（2）（3）=+

【解析】小球由初始位置擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

解得：v0＝

碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，則：

解得：v1=0

v2＝v0＝

物塊Q在平板車上滑行的過(guò)程，由動(dòng)量守恒定律得：

mv2＝mv+

解得：v＝

（2）物塊Q在平板車上滑行的過(guò)程，

由能量守恒定律得：

解得：L＝

（3）物塊Q在平板車上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由動(dòng)能定理得：

物塊Q離開(kāi)平板車后做平拋運(yùn)動(dòng)，則：

解得：

物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離即為物塊運(yùn)動(dòng)的水平位移，則：

解得： =+

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】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，其所在平面與水平面間的夾角為θ=300，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌下端分別連著電容為C的電容器和阻值為R的電阻,開(kāi)關(guān)S1、S2分別與電阻和電容器相連。一根質(zhì)量為m、電阻忽略不計(jì)的金屬棒放在導(dǎo)軌上,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=.一根不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩一端栓在金屬棒中間,另一端跨過(guò)定滑輪與一質(zhì)量為4m的重物相連,金屬棒與定滑輪之間的輕繩始終在兩導(dǎo)軌所在平面內(nèi)且與兩導(dǎo)軌平行,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,導(dǎo)軌電阻不計(jì).初始狀態(tài)用手托住重物使輕繩恰好處于伸長(zhǎng)狀態(tài),不計(jì)滑輪阻力,已知重力加速度為g,試分析:

(1)若S1閉合、S2斷開(kāi)，由靜止釋放重物，求重物的最大速度Vm

(2)若S1斷開(kāi)、S2閉合，從靜止釋放重物開(kāi)始計(jì)時(shí)，求重物的速度v隨時(shí)間t變化的關(guān)系式.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。如圖所示是電飯鍋的電路圖，R1是電阻，R2是加熱用的電熱絲，S是自動(dòng)開(kāi)關(guān)。下列說(shuō)法正確的是

A．開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)

B．開(kāi)關(guān)S接通時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)

C．當(dāng)R1: R2=1:1時(shí)，R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的一半

D．當(dāng)R1: R2=1:1時(shí)，R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)下功率的四分之一

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“月亮既不會(huì)掉下來(lái)，也不會(huì)離去，那是因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)正好抵消了地球的引力。”說(shuō)這句話的科學(xué)家

A. 牛頓 B. 波義耳 C. 拉瓦錫 D. 哥白尼

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)重力勢(shì)能理解正確的是（ ）

A. 重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)面的選取無(wú)關(guān)

B. 重力勢(shì)能的變化與重力做功有關(guān)

C. 重力勢(shì)能是矢量

D. 處在同一位置上的兩個(gè)物體重力勢(shì)能相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中傾斜放置的兩根平行光滑的金屬導(dǎo)軌，它們所構(gòu)成的導(dǎo)軌平面與水平面成＝30角，平行導(dǎo)軌間距L=1.0 m。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T。兩根金屬桿ab和cd可以在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)。兩金屬桿的質(zhì)量均為m=0.20 kg，電阻均為R=0.20Ω。若用與導(dǎo)軌平行的拉力作用在金屬桿ab上，使ab桿沿導(dǎo)軌勻速上滑并使cd桿在導(dǎo)軌上保持靜止，整個(gè)過(guò)程中兩金屬桿均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流I；

（2）作用在金屬桿ab上拉力的功率P。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在下列過(guò)程中，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能守恒的是

A. 汽車剎車的過(guò)程

B. 石塊自由下落的過(guò)程

C. 電梯加速上升的過(guò)程

D. 木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過(guò)程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖a所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體（物體與彈簧不連接），初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示（），則正確的結(jié)論是

A. 物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B. 彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cm

C. 物體的質(zhì)量為3kg

D. 物體的加速度大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小王和小李兩同學(xué)分別用電阻箱、電壓表測(cè)量不同電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）小王所測(cè)電源的內(nèi)電阻r1較小，因此他在電路中接入了一個(gè)阻值為2.0Ω的定值電阻R0，所用電路如圖甲所示．

①請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示器材連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路_______

②閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，得到了一組U、R數(shù)據(jù)．為了比較準(zhǔn)確地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，小王同學(xué)準(zhǔn)備用直線圖象來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖象的縱坐標(biāo)表示電壓表讀數(shù)U，則圖象的橫坐標(biāo)表示的物理量應(yīng)該是______．

（2）小李同學(xué)所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E2約為9V，內(nèi)阻r2為35～55Ω，允許通過(guò)的最大電流為50mA．小李同學(xué)所用電路如圖丙所示，圖中電阻箱R的阻值范圍為0～9999Ω．

①電路中R0為保護(hù)電阻．實(shí)驗(yàn)室中備有以下幾種規(guī)格的定值電阻，本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用C ____．

A．20Ω，125mA

B．50Ω，20mA

C．150Ω，60mA

D．1500Ω，5mA

②實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄電阻箱的阻值R及相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)，作出1U-1R+R0圖線，圖線的縱軸截距為a，圖線的斜率為b，則電源的電動(dòng)勢(shì)E2=____，內(nèi)阻r2=____

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