如圖所示，質(zhì)量M=1.5kg的小車靜止于光滑水平面上并緊靠固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車的左端放有一質(zhì)量為0.5kg的滑塊Q．水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為0.5kg的小物塊P置于光滑桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)用水平向左的推力F將P緩慢推至B點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)），推力做功WF=4J，撤去F后，P沿桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞，最后Q恰好沒(méi)從小車上滑下．已知Q與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．（g=10m/s2）求：

（1）P剛要與Q碰撞前的速度是多少？

（2）Q剛在小車上滑行時(shí)的初速度v0是多少？

（3）為保證Q不從小車上滑下，小車 的長(zhǎng)度至少為多少？

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）推力F通過(guò)P壓縮彈簧做功，根據(jù)功能關(guān)系有：

? ①? （1分）

當(dāng)彈簧完全推開物塊P時(shí)，彈簧仍是原長(zhǎng)，有： ②? （2分）??

由①②式聯(lián)立解得：? （1分）

（2）P、Q之間發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后Q的速度為，P的速度為，由動(dòng)量守恒和能量守恒得：

③? （2分）

④ （2分）

由③④式解得，? （1分）

（3）設(shè)滑塊Q在小車上滑行一段時(shí)間后兩者的共同速度為u，由動(dòng)量守恒可得：

⑤（4分）

根據(jù)能量守恒，系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱：

⑥（4分）

聯(lián)立⑤⑥解得：（1分）

考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律?? 功能關(guān)系

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50．當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量m=20g的子彈以v0=3.0×102m/s水平向右的速度擊穿木塊，穿出木塊時(shí)的速度v1=50m/s．設(shè)傳送帶的速度始終恒定，子彈擊穿木塊的時(shí)間極短，且不計(jì)木塊質(zhì)量變化，g=10m/s2．求：
（1）木塊在被子彈擊穿后，向右運(yùn)動(dòng)離A點(diǎn)的最大距離；
（2）子彈擊穿木塊過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
（3）從子彈擊穿木塊到最終木塊相對(duì)傳送帶靜止的過(guò)程中，木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=1.0kg的小球B靜止在平臺(tái)上，平臺(tái)高h(yuǎn)=0.8m．一個(gè)質(zhì)量M=2.0kg的小球A沿平臺(tái)自左向右運(yùn)動(dòng)，與小球B處發(fā)生正碰，碰后小球B的速度vB=6.0m/s，小球A落在水平地面的C點(diǎn)，DC間距離s=1.2m．求：
（1）碰撞結(jié)束時(shí)小球A的速度vA
（2）小球A與B碰撞前的速度v0的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=1.0kg的物體靜止水平面上，水平恒力F=3.0作用于物體上，使物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t=2.0s撤去拉力F，已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，取g=10m/s2．求：
（1）撤去拉力F的瞬間，物體速度的大�。�
（2）撤去拉力F后，物體在水平地板上還能滑行多遠(yuǎn)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg，長(zhǎng)L=l．0m的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1kg．在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg、大小可以忽略的鐵塊，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4．認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2．若在鐵塊上加一個(gè)水平向右的恒力F=8.0N，求：
（1）鐵塊的加速度的大小是多少？
（2）木板的加速度的大小是多少？
（3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間鐵塊運(yùn)動(dòng)到木板的右端？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從P點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后，以v1=3m/s的速度被水平拋出．小物塊恰好無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑．已知圓弧半徑R=1.0m，B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平，軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)距水平面的高度h=0.80m．試求：（取sin53°=0.8，cos53°=0.6）
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（1）小物塊落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小v2；   弧BOC對(duì)應(yīng)的圓心角θ的大小
（2）小物塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，速度大小v3，軌道對(duì)它的支持力大小FN；
（3）若小物塊離開C點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞地沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)，0.8s后經(jīng)過(guò)D點(diǎn)，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=
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．求斜面上CD間的距離SCD．

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