8.小車的上面是中突的兩個對稱的曲面組成,整個小車的質(zhì)量為m2,原來靜止在光滑的水平面上.今有一個可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球,質(zhì)量為m1,以水平速度v從左端滑上小車,恰好到達(dá)小車的最高點(diǎn)后,又從另一個曲面滑下.求:
(1)曲面最高點(diǎn)到小車上表面的高度h;
(2)滑到底端時小球的速度.

分析 (1)小球到達(dá)最高點(diǎn)時與小車的速度相等,根據(jù)小球和車水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒定律列出等式求解h;
(2)對整個過程,根據(jù)小球和車水平方向動量守恒和機(jī)械能守恒定律列出等式求解滑到底端時小球的速度.

解答 解:(1)小球恰好到達(dá)最高點(diǎn)時與小車的速度相等,設(shè)共同速度為v,小球運(yùn)動到最高點(diǎn)過程中,小球和車水平方向動量守恒,取水平向右為正方向,由動量守恒定律得:
m1v=(m1+m2)v
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
$\frac{1}{2}$m1v2=$\frac{1}{2}$(m1+m2)v2+m1gh
解得:h=$\frac{{m}_{2}{v}^{2}}{2({m}_{1}+{m}_{2})g}$
(2)小球從最高點(diǎn)下滑到另一側(cè)底端時時,設(shè)小球、小車的速度分別為v1、v2,由水平方向動量守恒得:
m1v=m1v1+m2v2
根據(jù)機(jī)械能守恒定律得:$\frac{1}{2}$m1v2=$\frac{1}{2}$m1v12+$\frac{1}{2}$m2v22
解得:v1=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v
答:(1)曲面最高點(diǎn)到小車上表面的高度h是$\frac{{m}_{2}{v}^{2}}{2({m}_{1}+{m}_{2})g}$;
(2)滑到底端時小球的速度是$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v.

點(diǎn)評 本題是一道力學(xué)綜合題,要分析清楚物體的運(yùn)動過程,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、動量守恒定律即可正確解題,可根據(jù)彈性碰撞的結(jié)果記住第2小題的結(jié)論.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年河南南陽一中高二上第二次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,質(zhì)量m=0.5kg、長L=1m的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°的光滑絕緣框架上,磁場方向垂直于框架向下(磁場范圍足夠大),右側(cè)回路電源電動勢E=8V,內(nèi)電阻,額定功率為8W、額定電壓為4V的電動機(jī)正常工作,( ,,)則( )

A.回路總電流為 B.電動機(jī)的額定電流為

C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

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科目:高中物理 來源:2016-2017河北定州中學(xué)高二承智班上11.4周練物理卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法中不正確的是

A.第一類永動機(jī)無法制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律

B.教室內(nèi)看到透過窗子的“陽光柱”里粉塵顆粒雜亂無章的運(yùn)動,這種運(yùn)動是布朗運(yùn)動

C.地面附近有一正在上升的空氣團(tuán)(視為理想氣體),它與外界的熱交換忽略不計.已知大氣壓強(qiáng)隨高度增加而降低,則該氣團(tuán)在此上升過程中氣團(tuán)體積增大,溫度降低

D.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,我們可以使溫度逐漸降低,但最終不能達(dá)到絕對零度

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年安徽六安一中高一上第一次階段檢測物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究小車在斜面上的運(yùn)動情況,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.把紙帶的一端固定在小車的后面,另一端穿過打點(diǎn)計時器;

b.用細(xì)線將木板上的小車通過一個定滑輪與懸吊的砂桶相連;

c.先接通電源,輕推小車,小車在左邊細(xì)線的牽引力下從靜止開始勻加速運(yùn)動,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn);

d.測出x、、(如圖乙所示),已知打點(diǎn)周期為T。

回答下列問題:

(1)小車運(yùn)動時,打點(diǎn)計時器打下C點(diǎn)時小車的速度為____________。

(2)小車運(yùn)動的加速度a=_________(用相應(yīng)的符號表示)

(3)如圖所示是研究某質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動時得到的一條質(zhì)點(diǎn),打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz,O、A、B…為所選取的計數(shù)點(diǎn),相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間有4個點(diǎn)未畫出,用毫米刻度尺量出,,,,,則相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔t=__________s,打下E點(diǎn)時,物體的速度_________m/s,該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度a=_________。(結(jié)果保留兩位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,在足夠高的空間內(nèi),小球位于空心管的正上方h處,空心管長為L,小球球心與管的軸線重合,并在豎直線上.當(dāng)釋放小球,小球可能穿過空心管,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是( 。
A.兩者同時無初速度釋放,小球在空中不能穿過管
B.兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度v0,管無初速度,則小球一定能穿過管,且穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān)
C.兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度v0,管無初速度,則小球一定能穿過管,但穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)
D.兩者均無初速度釋放,但小球提前了△t時間釋放,則小球一定能穿過管,但穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,在減速下降的電梯中的固定斜面上放一滑塊,若滑塊保持相對靜止,則( 。 
A.斜面對滑塊的彈力對滑塊所做的功等于滑塊重力勢能的增量
B.斜面對滑塊的摩擦力對滑塊做負(fù)功
C.斜面對滑塊的彈力對滑塊所做的功小于滑塊機(jī)械能的增量
D.滑塊所受合外力對滑塊所做的功等于滑塊機(jī)械能的增量

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.一足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ,傳送帶以一定的速度勻速運(yùn)動.某時刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖甲所示),以此時為t=0時刻,作出小物塊之后在傳送帶上的運(yùn)動速度隨時間的變化關(guān)系,如圖乙所示(圖中取沿斜面向下的運(yùn)動方向?yàn)檎较,其中v1>v2).已知傳送帶的速度保持不變,g取10m/s2.則( 。
A.0~t1時間內(nèi),物塊對傳送帶做負(fù)功
B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ
C.0~t2時間內(nèi),傳送帶對物塊做功為W=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12
D.t1時刻之后,物塊先受滑動摩擦力,對其做正功,后受靜摩擦力,對其做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖,一物體在水面上受到水平向右、大小為8N的恒力F作用,在4s時間內(nèi),向右運(yùn)動2m,在此過程中,力F對物體所做的功為( 。
A.32JB.16JC.64JD.8J

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,已知單擺擺動過程中的擺角小于5°.

(1)實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)測量小球直徑時,游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖甲,則小球的直徑d為11.50mm.
(2)用秒表測單擺完成n次全振動的時間如圖乙所示,則秒表示數(shù)為75.6s.
(3)若在測量單擺的周期時,從單擺運(yùn)動到最低點(diǎn)開始計時且記數(shù)為0,到第n次經(jīng)過最低點(diǎn)所用的時間內(nèi)為t;在測量單擺的擺長時,先用毫米刻度尺測得懸掛后的擺線長(從懸點(diǎn)到擺球的最上端)為l,再用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑為d,用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}(l+\fracfrlhzh5{2})}{{t}^{2}}$.
(4)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的周期T,以L為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo),做出了T2-L圖線如圖丙所示,求得該直線的斜率k.則重力加速度g=$\frac{4{π}^{2}}{k}$.

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同步練習(xí)冊答案