【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摩擦因數(shù)μ=0.4,開始時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動,并與豎直墻壁發(fā)生碰撞,設(shè)碰撞時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,以至滑塊不會滑到平板車右端.(取g=10m/s2)求:
(1)平板車第一次與墻壁碰撞后向左運動的最大距離.
(2)平板車第二次與墻壁碰撞前瞬間的速度v.
(3)為使滑塊始終不會滑到平板車右端,平板車至少多長?
【答案】
(1)
解:設(shè)第一次碰墻壁后,平板車向左移動s,速度為0.
由于系統(tǒng)總動量向右,平板車速度為零時,滑塊還在向右滑行.
由動能定理得
﹣μMgS=0﹣ m ①
s= ②
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 ⑤
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)滑塊相對平板車總位移為l,
根據(jù)能量守恒則有:
(M+m) =μMgl ⑦
l= ⑧
代入數(shù)據(jù)得l= m
l即為平板車的最短長度
【解析】1、系統(tǒng)總動量向右,平板車速度為零時,滑塊還在向右滑行,由動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靜止,就違反動量守恒,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
【考點精析】本題主要考查了動量守恒定律的相關(guān)知識點,需要掌握動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,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變才能正確解答此題.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】氣缸長為L=1m(氣缸厚度可忽略不計),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p0=1×105Pa時,氣柱長度l0=0.4m,現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動活塞,求:
①若拉動活塞過程中溫度保持27℃,活塞到達(dá)缸口時缸內(nèi)氣體壓強
②若氣缸,活塞絕熱,拉動活塞到達(dá)缸口時拉力大小為500N,求此時缸內(nèi)氣體溫度.
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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.
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【題目】如圖所示,在用輕桿制作的三角形支架的B點懸掛一個重為150N的重物G . 已知:AB:BC:AC=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
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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2kg、長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動時,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動,運動時間t后撒去拉力,則物塊恰好能運動到木箱前壁.已知木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2,物塊與木箱底板間的動摩擦因數(shù)μ2是物塊與木箱后壁間的動摩擦因數(shù)μ0的 ,不計木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑動摩擦力,物塊可視為質(zhì)點,取g=10m/s2 , 求:
(1)物塊與木箱底板間的動摩擦因數(shù)μ2;
(2)拉力F的作用時間t;
(3)第二種情況下,整個過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.
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【題目】下列所述的實例中,機械能守恒的是( 。
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動的過程D.跳傘運動員在在空中勻速下落的過程
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【題目】如圖所示,三個相同的小球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,重力對它們做功相同
C.三個小球到達(dá)地面時,重力的瞬時功率相等
D.從開始運動至落地過程中,重力的沖量一定相同
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【題目】如圖所示,一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度v1沿順時針方向運動,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間一定大于物體從左端滑到右端的時間
B.若v2<v1 , 物體從左端滑上傳送帶必然先做加速運動,再做勻速運動
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動,再做加速運動
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【題目】一打點計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上勻加速滑下.下圖是打出的紙帶的一段,相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出.已知打點計時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點和E點時,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)
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