如圖所示,質(zhì)量M = 0.8kg的小車靜止在光滑的水平面上,左端緊靠豎直墻.在車上左端水平固定著一只彈簧,彈簧右端放一個質(zhì)量m = 0.2kg的滑塊,彈簧為原長時,滑塊位于C處(滑塊可以視為質(zhì)點),車的上表面AC部分為光滑水平面,CB部分為粗糙水平面.CBl = 1m與滑塊的動摩擦因數(shù)= 0. 4.水平向左推動滑塊,將彈簧壓縮,然后再把滑塊從靜止釋放,在壓縮彈簧過程中推力做功2.5J,滑塊釋放后將在車上往復(fù)運動,最終停在車上某處.設(shè)滑塊與車的B端碰撞時機械能無損失,g取10m/s2,求:

 

(1)滑塊釋放后,第一次離開彈簧時的速度大小;

(2)滑塊停在車上的位置離B端多遠?

 

(1)v1=5m/s

(2)距B端0.5m遠處

解析:(1)滑塊釋放后,彈簧的彈性勢能將全部轉(zhuǎn)化為滑塊的動能,而彈簧的彈性勢能等于推力做的功,所以EP = W=,代入數(shù)值可求得滑塊第一次離開彈簧時的速度v1=5m/s;

(2)由于滑塊釋放后,在與小車(包括彈簧)相對運動的過程中系統(tǒng)動量守恒,且最終兩者具有相同的速度,設(shè)為v2,則有:mv1= (m + M)v­2,

所以系統(tǒng)的最終速度v2=1m/s,對于整個系統(tǒng)來說,總的機械能減少量等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量,

所以E=mgL=,解得L=2.5m。

由于系統(tǒng)的機械能僅在滑塊在BC區(qū)間內(nèi)運動的過程中有損失,且滑塊與B端碰后相對于車返回向右運動.可見滑塊相對車由CB,再返回到某一點后,又相對車向右運動,最終停在BC的中點處,即距B端0.5m遠處.

 

練習冊系列答案
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如圖所示,質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒靜止于傾角為30度的斜面上,導(dǎo)體棒長度L=0.5m,通入垂直紙面向里的電流,電流大小I=2A,整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T,方向豎直向上的勻強磁場中.求:
(1)導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向
(2)導(dǎo)體棒所受靜摩檫力的大小和方向.

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m=30kg的鐵塊,鐵塊與箱子的左端ab壁相距s=lm,它一旦與ab壁接觸后就不會分開,鐵塊與箱底間的摩擦可以忽略不計.用水平向右的恒力F=10N作用于箱子,2s末立即撤去作用力,最后箱子與鐵塊的共同速度大小為( 。

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如圖所示,質(zhì)量m=5kg的物體,置于傾角θ=37°的足夠長斜面上,用一平行于斜面的大小為30N的力推物體,物體沿斜面向上勻速運動.
求①物體受到的摩擦力和支持力
②撤銷外力后,地面對斜面M的靜摩擦力.(sin37°=0.6)

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(1)物體滑上傳送帶時的速度為多大?
(2)若兩皮帶輪之間的距離是6.0m,物體滑上傳送帶后立刻移走光滑曲面,物體將從哪一邊離開傳送帶?通過計算說明你的結(jié)論.
(3)若皮帶輪間的距離足夠大,從M滑上到離開傳送帶的整個過程中,由于M和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生了多少熱量?

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求(1)F作用時小滑塊和長木板的加速度大小分別為多少?
(2)要使滑塊始終沒有滑離長木塊,長木板至少多長?

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