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2.如圖所示,木板A靜止在光滑水平面上,一小滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平初速度從木板的左端沖上木板.
(1)若木板A的質(zhì)量為M,滑塊B的質(zhì)量為m,初速度為v0,且滑塊B沒有從木板A的右端滑出,求木板A最終的速度v;
(2)若滑塊B以v1=3.0m/s的初速度沖上木板A,恰不掉下,最終速度的大小為v2=1.5m/s,求M與m的大小關(guān)系;
(3)若該滑塊B與木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2.求木板A的長(zhǎng)度.

分析 (1)以AB整體分析,整個(gè)過程動(dòng)量守恒,由動(dòng)量守恒定律即可求出;
(2)滑塊B以v1=3.0m/s,木板A最終速度的大小為v=1.5m/s,說明滑塊未掉下達(dá)到共同速度,利用動(dòng)量守恒定律可求兩物體質(zhì)量關(guān)系;
(3)由于產(chǎn)生的內(nèi)能等于摩擦力與相對(duì)位移的乘積,由此分析解答即可.

解答 解:(1)AB組成的整體在水平方向上不受外力,設(shè)向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
解得:v=mv0m+M   
(2)由題意得滑塊B以v1=3.0m/s的初速度沖上木板A,滑塊未掉下就達(dá)到共同速度,由動(dòng)量守恒定律得:
mv1=(M+m)v
即:3m=1.5(m+M)
解得:M=m 
(3)若該滑塊B與木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,則:
μmgL=\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}-\frac{1}{2}(m+M){v}^{2}
代入數(shù)據(jù)得:L=0.75m
答:(1)木板A最終的速度v=\frac{m{v}_{0}}{m+M}
(2)若滑塊B以v1=3.0m/s的初速度沖上木板A,恰不掉下,最終速度的大小為v2=1.5m/s,M與m的大小相等;
(3)若該滑塊B與木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2.木板A的長(zhǎng)度是0.75m.

點(diǎn)評(píng) 本題是動(dòng)量守恒定律與動(dòng)能定理、能量守恒定律的綜合運(yùn)用,分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程,把握物理規(guī)律是關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.有一10匝正方形線框,邊長(zhǎng)為20cm,線框總電阻為1Ω,線框OO′軸以10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T,問:
(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動(dòng)勢(shì)最大值,電流最大值分別為多少?
(2)寫出線框從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式.
(3)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過30°過程中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示的電路中,L1、L2是兩個(gè)不同的小燈泡,a、b間有恒定的電壓,它們都正常發(fā)光,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),發(fā)生的現(xiàn)象是( �。�
A.L1亮度不變,L2變暗B.L1變暗,L2變亮
C.電路消耗的總功率變大D.流過滑動(dòng)變阻器的電流變大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖所示,質(zhì)量為M的U形槽置于光滑水平面上.槽內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的鋼性小球A、B處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)分別給A以初速度v0,給B以初速度2v0,使它們相向運(yùn)動(dòng).假如小球與槽底的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ不為0,小球與的碰撞無能量損失,則小球A的最終速度為\frac{m{v}_{0}}{2m+M}

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示.質(zhì)量為M的滑塊正沿著光滑水平地面向右滑動(dòng),一質(zhì)量為m的小球水平向右飛行,以速度v1(對(duì)地)與滑塊斜面相碰,碰后直向上彈起,速率為v2(對(duì)地),若碰撞時(shí)間為△t.試計(jì)算:
(1)滑塊速度增量的大小\frac{m}{M}{v}_{1}
(2)此過程中滑塊對(duì)地的平均作用力Mg+\frac{m{v}_{2}}{△t}

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一彈簧振子在振動(dòng)過程中的某段時(shí)間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越小,則關(guān)于振子在這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說法錯(cuò)誤的是( �。�
A.振子的速度越來越大
B.振子正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)
C.振子的速度方向與加速度方向一致
D.振子的加速度方向與其所受回復(fù)力的方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.一條形磁鐵固定在光滑絕緣的水平面上,如圖所示.現(xiàn)將分別用銅、木頭和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙先后從水平面上的A點(diǎn)以某一初速度v向磁鐵滑去.各物塊向磁鐵運(yùn)動(dòng)的過程中( �。�
A.都做勻速運(yùn)動(dòng)B.乙做加速運(yùn)動(dòng)C.甲做減速運(yùn)動(dòng)D.丙做勻速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.(1)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中作出了如圖1所示的A、B兩圖象,圖A中三線表示實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量不同.圖B中圖線不過原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過度.
(2)做《驗(yàn)證牛頓第二定律》實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證時(shí),認(rèn)為砂桶的重力等于小車所受的合外力,為了減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)采取兩條措施,即:①平衡摩擦力;②砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量.
(3)如圖2是某同學(xué)通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,紙帶上標(biāo)注了O點(diǎn)和幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn):A、B、C、D、E、F等,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出,刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率是50Hz.
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)B時(shí)刻小車的速度為0.12m/s.
②由紙帶可以計(jì)算出小車的加速度a的大小是0.70m/s2(均保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中,使用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)在下列測(cè)量工具中,本次實(shí)驗(yàn)需要用的測(cè)量?jī)x器有BD.(選填測(cè)量?jī)x器前字母)
A.彈簧      B.刻度尺        C.秒表        D.天平
(2)實(shí)驗(yàn)中,為了可以將細(xì)線對(duì)小車的拉力看成是小車所受的合外力,某同學(xué)先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行.接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)必須且正確的操作是B.(選填選項(xiàng)前的字母)
A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)砂和砂桶的總質(zhì)量的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
B.將長(zhǎng)木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋屝≤囘B著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推一下小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
C.將長(zhǎng)木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴�,輕推一下小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)
(3)某同學(xué)在做保持小車質(zhì)量不變,驗(yàn)證小車的加速度與其合外力成正比的實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的a-F圖線,所得的圖線既不過原點(diǎn),又不是直線,原因可能是AD.(選填選項(xiàng)前的字母)
A.木板右端所墊物體較低,使得木板的傾角偏小
B.木板右端所墊物體較高,使得木板的傾角偏大
C.小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和砂桶的質(zhì)量
D.砂和砂桶的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
(4)在某次利用上述已調(diào)好的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變,小車自身的質(zhì)量為M且保持不變,改變小車中砝碼的質(zhì)量m,并測(cè)出小車中不同砝碼質(zhì)量時(shí)所對(duì)應(yīng)的加速度a,以m為橫坐標(biāo),\frac{1}{a}為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上作出如圖丙所示的\frac{1}{a}-m關(guān)系圖線,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了牛頓第二定律.如果圖中縱軸上的截距為b,則小車受到的拉力大小為\frac{M}

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