【題目】如圖所示,一輛質(zhì)量是m=2kg的平板車左端放有質(zhì)量M=3kg的小滑塊,滑塊與平板車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,開始時(shí)平板車和滑塊共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng),并與豎直墻壁發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時(shí)間極短且碰撞后平板車速度大小保持不變,但方向與原來相反.平板車足夠長(zhǎng),以至滑塊不會(huì)滑到平板車右端.(取g=10m/s2)求:

(1)平板車第一次與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)的最大距離.
(2)平板車第二次與墻壁碰撞前瞬間的速度v.
(3)為使滑塊始終不會(huì)滑到平板車右端,平板車至少多長(zhǎng)?

【答案】
(1)

解:設(shè)第一次碰墻壁后,平板車向左移動(dòng)s,速度為0.

由于系統(tǒng)總動(dòng)量向右,平板車速度為零時(shí),滑塊還在向右滑行.

由動(dòng)能定理得

﹣μMgS=0﹣ m

s=

代入數(shù)據(jù)得s= m ③


(2)

解:假如平板車在第二次碰撞前還未和滑塊相對(duì)靜止,那么其速度的大小肯定還是2m/s,滑塊的速度則大于2m/s,方向均向右.這樣就違反動(dòng)量守恒.

所以平板車在第二次碰撞前肯定已和滑塊具有共同速度v.此即平板車碰墻前瞬間的速度.

Mv0﹣mv0=(m+M)v ④

∴v= v0

代入數(shù)據(jù)得v= v0=0.4m/s ⑥


(3)

解:平板車與墻壁發(fā)生多次碰撞,最后停在墻邊.設(shè)滑塊相對(duì)平板車總位移為l,

根據(jù)能量守恒則有:

(M+m) =μMgl ⑦

l=

代入數(shù)據(jù)得l= m

l即為平板車的最短長(zhǎng)度


【解析】1、系統(tǒng)總動(dòng)量向右,平板車速度為零時(shí),滑塊還在向右滑行,由動(dòng)能定理列出等式求解2、假如平板車在第二次碰撞前還未和滑塊相對(duì)靜止,就違反動(dòng)量守恒,所以平板車在第二次碰撞前肯定已和滑塊具有共同速度.根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出等式求解3、根據(jù)能量守恒列出等式求解
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氣缸長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m(氣缸厚度可忽略不計(jì)),固定在水平面上,氣缸中有橫街面積為S=100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.已知當(dāng)溫度t=27℃,大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa時(shí),氣柱長(zhǎng)度l0=0.4m,現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動(dòng)活塞,求:
①若拉動(dòng)活塞過程中溫度保持27℃,活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)
②若氣缸,活塞絕熱,拉動(dòng)活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N,求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中AC為豎直墻面,AB為均勻橫梁,其重為G,處于水平位置.BC為支撐橫梁的輕桿,它與豎直方向成α角.A、B、C三處均用鉸鏈光滑連接.輕桿所承受的力為(  )
A.Gcosα
B.
C.
D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在用輕桿制作的三角形支架的B點(diǎn)懸掛一個(gè)重為150N的重物G . 已知:ABBCAC=5:4:3,則橫梁BC和斜梁AB所受的力的大小分別為(  )
A.200N,250N
B.150N,250N
C.250N,200N
D.200N,300N

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M=2kg、長(zhǎng)L=4.8m的木箱在水平拉力F0=66N的作用下沿水平面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),箱內(nèi)質(zhì)量m=1kg的物塊恰好能靜止在木箱后壁上;若此物塊貼近木箱后壁放于底板上,木箱在水平拉力F=9N的作用下由靜止向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后撒去拉力,則物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到木箱前壁.已知木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2,物塊與木箱底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2是物塊與木箱后壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0 ,不計(jì)木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2 , 求:

(1)物塊與木箱底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2
(2)拉力F的作用時(shí)間t;
(3)第二種情況下,整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列所述的實(shí)例中,機(jī)械能守恒的是( 。

A.木箱沿斜面勻速向下滑行的過程B.人乘電梯加速上升的過程

C.小鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的過程D.跳傘運(yùn)動(dòng)員在在空中勻速下落的過程

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,三個(gè)相同的小球A,B,C,其中小球A沿高為h、傾角為θ的光滑斜面以初速度V0從頂端滑到底端,小球B以同樣大小的初速度從同等高度處豎直上拋,小球C在同等高度水平拋出,則( )

A.小球A到達(dá)地面的速度最大
B.從開始至落地,重力對(duì)它們做功相同
C.三個(gè)小球到達(dá)地面時(shí),重力的瞬時(shí)功率相等
D.從開始運(yùn)動(dòng)至落地過程中,重力的沖量一定相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面,一物體以恒定的速度v2沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶,下列說法正確的是( )

A.物體從右端滑到左端所須的時(shí)間一定大于物體從左端滑到右端的時(shí)間
B.若v2<v1 , 物體從左端滑上傳送帶必然先做加速運(yùn)動(dòng),再做勻速運(yùn)動(dòng)
C.若v2<v1 , 物體從右端滑上傳送帶,則物體可能到達(dá)左端
D.若v2<v1 , 物體從右端滑上傳送帶又回到右端.在此過程中物體先做減速運(yùn)動(dòng),再做加速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上勻加速滑下.下圖是打出的紙帶的一段,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,利用下圖給出的數(shù)據(jù)求:

(1)打下D點(diǎn)和E點(diǎn)時(shí),小車的速度分別為VD=m/s,VE=m/s.
(2)利用逐差法求得加速度a=m/s2 . (以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案