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11.如圖所示,質量m=20kg的物體以水平速度v0=5m/s滑到靜止在光滑水平地面的平板小車上.小車質量M=80kg,物體在小車上滑行一段距離后相對于小車靜止.已知物體與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,g取10m/s2,求:
(1)物體相對小車靜止時,小車的速度大小是多少?
(2)物體相對小車滑行的距離是多少?

分析 根據(jù)牛頓第二定律分別求出物體和小車的加速度,抓住速度相等,結合運動學公式求出運動的時間,從而得出小車的速度.
根據(jù)位移公式分別求出速度相等前物體和小車滑行的距離,從而得出物體相對小車滑行的距離.

解答 解:(1)物體做勻減速運動的加速度大小${a}_{1}=\frac{μmg}{m}=μg=8m/{s}^{2}$,
小車的加速度${a}_{2}=\frac{μmg}{M}=\frac{0.8×200}{80}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$,
當速度相等時有:v0-a1t=a2t,
解得t=$\frac{{v}_{0}}{{a}_{1}+{a}_{2}}=\frac{5}{10}s=0.5s$.
此時小車的速度大小為v=a2t=2×0.5m/s=1m/s
(2)物體的位移${x}_{1}={v}_{0}t-\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}=5×0.5-\frac{1}{2}×8×0.25m$=1.5m,
小車滑行的位移${x}_{2}=\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}=\frac{1}{2}×2×0.25m=0.25m$,
則相對位移△x=x1-x2=1.5-0.25m=1.25m.
答:(1)物體相對小車靜止時,小車的速度大小是1m/s.
(2)物體相對小車滑行的距離是1.25m.

點評 解決本題的關鍵理清物體和小車的運動規(guī)律,結合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解,本題也可以根據(jù)動量守恒和能量守恒綜合求解.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.根據(jù)牛頓運動定律,以下選項中正確的是( 。
A.人只有在靜止的車廂內,豎直向上高高跳起后,才會落在車廂的原來位置
B.人在沿直線勻速前進的車廂內,豎直向上高高跳起后,將落在起跳點的后方
C.人在沿直線減速前進的車廂內,豎直向上高高跳起后,將落在起跳點的后方
D.人在沿直線加速前進的車廂內,豎直向上高高跳起后,將落在起跳點的后方

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.兩個力F1=30N與F2=20N,作用在一條直線上,這兩個力的合力可能是( 。
A.40NB.30NC.50ND.10N

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19.(1)如圖所示,螺旋測微器所示的讀數(shù)是4.010mm.
(2)在用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內電阻的實驗中,一位同學根據(jù)實驗測得的5組數(shù)據(jù)如表,請在方格紙上(見答卷)標出對應的坐標點(符號為“•”),畫出U-I圖線.利用圖線可求出電源電動勢E=1.45V,內電阻r=0.69Ω.
12345
I/A0.450.360.250.150.10
U/V1.041.131.241.341.40

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示的電路中,電源電動勢E=12V,內阻未知,R1=8Ω,R2=1.5Ω,L為規(guī)格為“3V,3W”的燈泡,開關S斷開時,燈泡恰好正常發(fā)光.(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)試求:
(1)燈泡的額定電流和燈絲電阻;
(2)電源的內阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學設計了利用壓敏電阻判斷升降機運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖1所示,將壓敏電阻固定在升降機底板上,其上放置一個絕緣物塊.0-t1時間內升降機停在某一樓層處,t1時刻升降機開始運動,從電流表中得到電流隨時間變化的情況如圖2所示,下列判斷正確的是( 。
A.t1時刻升降機開始加速下降
B.t2-t3時間內升降機處于靜止狀態(tài)
C.t3-t4升降機處于超重狀態(tài)
D.升降機從t1開始,經向上加速、勻速、減速,最后停在較高的樓層處

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.水平面上固定一斜面體,如圖所示,斜面體的兩個光滑斜面與水平面的傾角分別為α=53°、β=37°,一定長度的輕質綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側.現(xiàn)將質量為mA的物塊A和質量為mB的物塊B輕放在綢帶上.兩物塊均可視為質點,放置時,物塊A在左邊斜面上,且到該斜面上綢帶最底端的距離L1=1.6m;物塊B在右邊斜面上,且到該斜面上綢帶最底端的距離L2=3.0m.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2
(1)若綢帶與物塊間的動摩擦因數(shù)足夠大,在綢帶上同時放上A、B后,發(fā)現(xiàn)兩物塊恰好都能保持靜止,則mA、mB應滿足什么關系?
(2)若mA=2kg,mB=1kg,物塊A、B與綢帶間的動摩擦因數(shù)分別為μA=0.5,μB=0.8,假設兩物塊與綢帶間的滑動摩擦力最大靜摩擦力.試通過計算簡要描述量物塊從靜止釋放后的運到情況,并求出物塊B自釋放起經過多長時間到達斜面底端.

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20.細桿的一端與小球相連,可繞O點的水平軸自由轉動,不計摩擦,桿長為R.
(1)若球在最高點速度為$\frac{\sqrt{gR}}{2}$時,桿對球作用力為多少?
(2)若球在最高點速度為2$\sqrt{gR}$時,桿對球作用力為多少?

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1.如圖在光滑、絕緣的水平桌面上固定放置一光滑、絕緣的擋板ABCD,AB段為直線擋板,BCD段是半徑為R的圓弧擋板,它們在B點平滑連接.擋板處于場強為E的水平向右的勻強電場中,電場方向與圓直徑MN平行.現(xiàn)有一帶電量為+q、質量為m的小球由靜止從擋板內側上的A點釋放,并且小球能沿擋板內側運動到D點拋出,則(  )
A.小球從A點運動到N點的過程中,小球的速度一直在增大
B.小球在D點時的動能一定等于小球在B點時的動能
C.小球運動到C點時,擋板對小球的彈力一定大于mg
D.M點的位置一定在A點的右方

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