質(zhì)量為M=3 kg的平板車(chē)放在光滑的水平面上,在平板車(chē)的最左端有一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊的質(zhì)量為m="l" kg.小車(chē)左端上方如圖固定著一障礙物A,初始時(shí),平板車(chē)與物塊一起以水平速度v="2" m/s向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到障礙物A處時(shí)與A發(fā)生無(wú)機(jī)械能損失的碰撞,而小車(chē)可繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng).取重力加速度g=10 m/s2.

(1)設(shè)平板車(chē)足夠長(zhǎng),求物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊與平板車(chē)所能獲得的共同速度.
(2)設(shè)平板車(chē)足夠長(zhǎng),物塊與障礙物第一次碰撞后,物塊向右運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大距離是s=0.4m,求物塊與平板車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(3)要使物塊不會(huì)從平板車(chē)上滑落,平板車(chē)至少應(yīng)為多長(zhǎng)?
解:(1)物塊與障礙物碰后物塊和小車(chē)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故有
Mv0-mv0="(M+m)v" ①(3分)   代入數(shù)據(jù)得v="1m/s " ②(2分)
(2)物塊第一次與障礙物碰后向右減速到零,向右運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)
-mmgs=0-mv02 ③(3分)
代入數(shù)據(jù)得m="0.5 " ④(2分)
(3)物塊多次與障礙物碰撞后,最終與平板車(chē)同時(shí)停止。
設(shè)物塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的距離為l,那么由系統(tǒng)能量守恒有
mmgl=" (m+M)v02" ⑤(4分)
代入數(shù)據(jù)得l="1.6m" ⑥(2分)
所以要使得物塊不滑出平板車(chē),平板車(chē)長(zhǎng)度至少為1.6m 
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,一質(zhì)量為m的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平初速v0由木板左端滑上木板,鉛塊滑至木板的右端時(shí)恰好與木板相對(duì)靜止,此時(shí),它們共同的速度為vt。已知鉛塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板長(zhǎng)為L(zhǎng),在此過(guò)程中,木板前進(jìn)的距離為s。則在這個(gè)過(guò)程中鉛塊克服摩擦力所做的功等于(    )
A.μmg sB.μmg LC.μmg(s+L)D.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法中正確的是:
     
A.能就是功,功就是能;
B.做功越多,物體的能就越大。
C.能量轉(zhuǎn)化的多少可以用功來(lái)量度;
D.外力對(duì)物體不做功,這個(gè)物體就沒(méi)有能量;

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖16所示,在傾角為θ =" 37o" 的斜面的底端有一個(gè)固定擋板D,已知物塊與斜面PO間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50,斜面OD部分光滑。輕質(zhì)彈簧一端固定在D點(diǎn),當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),另一端在O點(diǎn);PO = l。在P點(diǎn)有一小物體A,使A從靜止開(kāi)始下滑, A的質(zhì)量是m,重力加速度為g。求

(1)彈簧第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)物體的速度的大小;
(2)物體與彈簧接觸多少次后,物體從O點(diǎn)上升的高度小于

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

某人用手將1kg的物體由靜止向上提起1m,這時(shí)物體的速度為2m/s,取g=10m/s2,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是: (    )
A.合外力做功12 JB.動(dòng)能增加了 2 J
C.機(jī)械能增加12 JD.物體克服重力做功10 J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量 m =" 2" kg 的物體以 50 J 的初動(dòng)能在粗糙的水平地面上滑行,其動(dòng)能與位移關(guān)系如圖 2 所示,則物體在水平面上的滑行時(shí)間  為(   )
A.5 sB.4 sC.2 sD.2 s

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量M=4kg的木滑板B靜止在光滑水平面上,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,這段滑板與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對(duì)應(yīng)的滑板上表面光滑?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小木塊A質(zhì)量為m=1kg,原來(lái)靜止在滑板的左端。當(dāng)滑板B受到水平向左恒力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。假設(shè)A、B間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,g取10m/s2。求
(1)水平恒力F作用的時(shí)間t;
(2)木塊A壓縮彈簧過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑2R四分之一圓弧與半徑為R的光滑半圓在B點(diǎn)相連接,C與A點(diǎn)等高,一個(gè)質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放,恰好到達(dá)與圓心O等高的D點(diǎn)。求:
(1)摩擦力對(duì)小球所做的功是多少?
(2)假設(shè)AEB段摩擦力做功不變,小球剛過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多少?
(3)假設(shè)AEB段摩擦力做功不變,在A點(diǎn)給小球不同的速度,它將始終不脫離軌道運(yùn)動(dòng),并能通過(guò)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),當(dāng)落點(diǎn)E到C點(diǎn)的豎直距離最大時(shí),求A點(diǎn)的速度v0是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在水平面上,物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧,現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng),直到物體離開(kāi)地面一段距離。在這一過(guò)程中,P點(diǎn)的位移是H 。開(kāi)始時(shí)彈簧沒(méi)有形變,則物體重力勢(shì)能的增加量為                  。

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