如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，滑板右端固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A質(zhì)量m=1kg，原來靜止于滑板的左端，滑板與木塊A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．當(dāng)滑板B受水平向左恒力F=14N作用時(shí)間t后，撤去F，這時(shí)木塊A恰好到達(dá)彈簧自由端C處，此后運(yùn)動(dòng)過程中的最大壓縮量為x=5cm．g取10m/s2，求：
（1）水平恒力F的作用時(shí)間t
（2）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能；
（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．
（1）木塊A和滑板B均向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：
aA=
μmg
m
=μg=2m/s2
aB=
F-μmg
M
=3m/s2
根據(jù)題意有：sB-sA=L，即
1
2
aBt2-
1
2
aAt2=L
代入數(shù)據(jù)得：t=1s
（2）1秒末木塊A和滑板B的速度分別為：vA=aAt=2m/s，vB=aBt=3m/s
當(dāng)木塊A和滑板B的速度相同時(shí)，彈簧壓縮量最大，具有最大彈性勢能．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mvA+MvB=（m+M）v
由能的轉(zhuǎn)化與守恒得：
1
2
mvA2+
1
2
MvB2=
1
2
(m+M)v2+EP+μmgx
代入數(shù)據(jù)求得最大彈性是能EP=0.3J
（3）二者同速之后，設(shè)木塊相對木板向左運(yùn)動(dòng)離開彈簧后系統(tǒng)又能達(dá)到共同速度v′，相對木板向左滑動(dòng)距離為s，有
mvA+MvB=(m+M)v/，解得：v=v′
由能的轉(zhuǎn)化與守恒，EP=μmgs得，s=0.15m
由于x+L＞s且s＞x，故假設(shè)成立
整個(gè)過程系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為Q=μmg（L+s+x）=1.4J
答：（1）水平恒力F的作用時(shí)間t為1s．（2）木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為0.3J；（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量是1.4J．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平臺(tái)面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=1kg的小物塊A，裝置的中間是水平傳送帶，它與左、右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對接．傳送帶始終以v=1m/s的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．裝置的右邊是一光滑曲面，質(zhì)量m=0.5kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面高h(yuǎn)=0.8m處由靜止釋放．已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.35，l=1.0m．設(shè)物塊A、B間發(fā)生的是對心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)．取g=10m/s2．
（1）求物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大�。�
（2）通過計(jì)算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊的曲面上？
（3）如果物塊A，B每次碰撞后，彈簧恢復(fù)原長時(shí)都會(huì)立即被鎖定，而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

長度1m的輕繩下端掛著一質(zhì)量為9.99kg的沙袋，一顆質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的速度水平射入沙袋（未穿出），求在子彈射入沙袋后的瞬間，懸繩的拉力是多大？（設(shè)子彈與沙袋的接觸時(shí)間很短，g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖，A為內(nèi)壁長為2m的U型框，框內(nèi)有一小球B．某時(shí)刻開始，小球從框的中點(diǎn)以1m/s的速度向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，與框右側(cè)擋板碰撞后立刻以相等的速度返回，以后的每次碰撞小球只改變速度方向，且不計(jì)碰撞時(shí)間．
（1）若框始終靜止，則4s內(nèi)小球與框碰撞的次數(shù)為______次．
（2）若框始終以0.5m/s的速度向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，則3s末小球與框左側(cè)擋板的距離為______m．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一個(gè)靜止的質(zhì)量為m'的原子核、由于不穩(wěn)定，當(dāng)它放射出一個(gè)質(zhì)量為m，速度為v的粒子后，剩余部分獲得的反沖速度大小為（　�。�
A．
m′v
m′+m
B．
mv
m′+m
?		C．?
mv
m′-m
D．
mv
m′

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在光滑的水平面上，質(zhì)量為m1=4kg的小球A以速率v0=6m/s向右運(yùn)動(dòng)．在小球A的前方有一質(zhì)量為m2=2kg的小球B處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，小球A與小球B發(fā)生正碰且小球間的碰撞無能量損失，則碰撞后A、B兩球的速度分別為（　　）
A．VA=5m/sVB=2m/sB．VA=2m/sVB=8m/s
C．VA=1m/sVB=10m/sD．VA=4m/s VB=4m/s

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，Q為一個(gè)原來靜止在光滑水平面上的物體，其DB段為一半徑為R的光滑圓弧軌道，AD段為一長度為L=R的粗糙水平軌道，二者相切于D點(diǎn)，D在圓心O的正下方，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)），P與AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，物體Q的質(zhì)量為M=2m，重力加速度為g．
（1）若Q固定，P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，沖至C點(diǎn)后返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止，求v0的大小和P剛越過D點(diǎn)時(shí)對Q的壓力大小．
（2）若Q不固定，P仍以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，求P在光滑圓弧軌道上所能達(dá)到的最大高度h．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在光滑的水平面上停放著一輛平板車，在車上的左端放有一木塊B．車左邊緊鄰一個(gè)固定在豎直面內(nèi)、半徑為R的
1
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圓弧形光滑軌道，已知軌道底端的切線水平，且高度與車表面相平．現(xiàn)有另一木塊A（木塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓弧軌道的頂端由靜止釋放，然后滑行到車上與B發(fā)生碰撞．兩木塊碰撞后立即粘在一起在平板車上滑行，并與固定在平板車上的水平輕質(zhì)彈簧作用后被彈回，最后兩木塊剛好回到車的最左端與車保持相對靜止．已知木塊A的質(zhì)量為m，木塊B的質(zhì)量為2m，車的質(zhì)量為3m，重力加速度為g，設(shè)木塊A、B碰撞的時(shí)間極短可以忽略．求：
（1）木塊A、B碰撞后的瞬間兩木塊共同運(yùn)動(dòng)速度的大�。�
（2）木塊A、B在車上滑行的整個(gè)過程中，木塊和車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能．
（3）彈簧在壓縮過程中所具有的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

放在光滑水平面上的A、B兩小車中間夾了一壓縮輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，下面說法中正確的是（　�。�
A．兩手同時(shí)放開后，兩車的總動(dòng)量為零
B．先放開右手，后放開左手，兩車的總動(dòng)量向左
C．先放開左手，后放開右手，兩車的總動(dòng)量向右
D．兩手同時(shí)放開，A車的速度大于B車的速度

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