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    16．如图所示，一长木板B厚h=0.05m，置于粗糙水平地面上，木板B左端放置一小物块A（可视为质点），在木板B右方有一固定物体C．某时刻小物块A和木板B以初速度v0=5m/s一起向右运动，运动4.5m后木板B右端与C相撞（碰撞时间极短）．碰后木板B立刻反向，速度大小不变．木板B与地面之间的动摩擦因数为μ1=0.1，物块A与木板B之间的动摩擦因数为μ2=0.4．木板B的质量是小物块A的质量的15倍．求：
    （1）木板B与C相撞前的速度v
    （2）若物块A不从木板B上掉下来，木板B至少为多长；
    （3）若木板B长$\frac{16}{3}$米，当物块A落地时，A、B之间的水平距离x．

    分析 （1）把铁块和木板看成一个整体，根据牛顿第二定律列式求解整体加速度，再根据运动学基本公式求解即可；
    （2）碰撞后木板向左匀减速运动运动，m向右匀减速运动运动，当二者速度相等时铁块位于木板右端即可，根据运动学基本公式结合位移关系求解
    （3）由（2）可知分离时的速度，B做匀减速，A做平抛，求二者水平位移差

    解答 解：（1）设铁块和木板一起向右做匀减速运动的加速度为a，根据牛顿第二定律得：
    μ1（M+m）g=（M+m）a，
    代入数据解得：a=1m/s2，
    根据匀减速运动公式：v2-v02=2ax
    得：v=4m/s，
    （2）碰撞后木板向左匀减速运动，m向右匀减速运动运动，对木板有：
    μ1（M+m）g+μ2mg=Ma1，
    代入数据解得：a1=$\frac{4}{3}$m/s2，
    对小铁块：μ2mg=ma2，
    代入数据解得：a2=4m/s2，
    碰撞后木板向左匀减速运动运动，m向右匀减速运动运动，当二者速度相等时铁块位移木板右端即可，设经过t二者速度相等，则有：
    v-a1t=-v+a2t
    代入数据解得：t=1.5s
    M向左的位移为：x1=vt-$\frac{1}{2}$a1t2=4.5m
    m向右的位移为：x2=vt-$\frac{1}{2}$a2t2=1.5m
    因此木板的长度为：L=x1+x2=6m
    （3）若木板B长$\frac{16}{3}$米＜6m，碰撞后木板向左匀减速运动运动，m向右匀减速运动运动
    M向左的位移为：x1=vt-$\frac{1}{2}$a1t2
    m向右的位移为：x2=vt-$\frac{1}{2}$a2t2
    因此木板的长度为：L=x1+x2=$\frac{16}{3}$m
    解得t=1.5+0.25＞1.5（舍）t=1.5-0.25=1.25s
    分离时M的速度v1=v-a1t=4-$\frac{4}{3}$×1.25=$\frac{7}{3}$m/s
    分离时m的速度v2=v-a2t=4-4×1.25=-1m/s
    负号表示二者同向
    m平抛的时间为：t′=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$=0.1s
    s′=v2t′=-1×0.1=-0.1m
    木板匀减速的位移为：s=v1t′-$\frac{1}{2}$a1t′2=$\frac{7}{3}$×0.1-$\frac{1}{2}×$4×0.01=0.213m
    A、B之间的水平距离为：x=s+s′=0.213-0.1=0.113m
    答：（1）木板与挡板碰前瞬间的速度为4m/s；
    （2）木板至少有 6m．
    （3）A、B之间的水平距离0.113m

    点评 本题考查牛顿第二定律及运动学公式的应用，涉及两个物体多个过程，题目中问题较多，但只要认真分析，一步步进行解析，是完全可以求解的

    练习册系列答案
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    6．如图所示的电路，A、B、C为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时（　　）
    A．A灯变亮，C灯变暗B．A灯变亮，B灯变亮
    C．电源的总电功率减小D．电源的效率减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示，在直角坐标系x轴上方，有一半径为R=1m的圆，圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场．在x轴的下方有平行于x轴的匀强电场，场强大小为E=100V/m，在A处有一带电的粒子（m=1.0×10-9 kg、电荷量q=1.0×10-5 C），以初速度v0=100m/s垂直x轴进入磁场，经偏转后射出磁场，又经过一段时间后从x轴上的C点垂直进入电场，若OA=OC=$\frac{1}{2}$m（粒子重力不计）．求：
    （1）匀强磁场的磁感应强度B；
    （2）粒子在匀强磁场中运动的时间；
    （3）粒子进入电场后到达y轴上的D点与O点距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中（　　）
    A．弹力从没做正功
    B．重力先做正功，后做负功
    C．金属块的动能最大时，弹簧的弹性势能为零
    D．金属块的动能为零时，弹簧的弹性势能最大

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    11．如图所示，质量m=10kg的物体静止在水平地面上，其与地面间的动摩擦因数μ=0.20．现用F=30N的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，取重力加速度g=10m/s2，求：
    （1）物体加速度a的大小；
    （2）物体开始运动后通过x=2.0m的距离所需要的时间t．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    1．距地面5m高处的屋檐，每隔0.2s由静止滴落一滴水滴，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2．当第一滴水滴落时，空中共有几滴水（包括刚滴出的水滴）（　　）
    A．3B．4C．5D．6

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为0.2kg、0.4kg，由于B球受到风力作用，A与B球一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ=370．（已sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）则下列说法中正确的是（　　）
    A．水平风力大小为3N
    B．B球受绳子拉力为7N
    C．杆对A球的支持力随着风力的增加而增加
    D．A球与水平细杆间的动摩擦因数为0.5

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    5．利气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装示意图如图1所示：

    （1）实验步骤：
    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
    ②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图所示，由此读出L=10.90mm．
    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x
    ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
    ⑤从数字计时器（图中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2．
    ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
    （2）用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式：
    ①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和码）的总动能分别为Ek1=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{1}}$）2和Ek2=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{L}{△{t}_{2}}$）2．
    ②如果表达式△Ep=Ek2-Ek1成立，则可认为验证了机械能守恒定律．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．关于物体的运动状态，下列说法中正确的是（　　）
    A．做直线运动的物体，其运动状态可能不变
    B．做自由落体运动的物体，其运动状态保持不变
    C．运动物体的加速度不变，则其运动状态保持不变
    D．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化

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