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    10．如图所示，一质量M=4kg的小车左端放有一质量m=1kg的铁块，它们以大小v0=4m/s的共同速度沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙碰撞的时间t=0.01s，不计碰撞时机械能的损失，且不计在该时间内铁块速度的变化．铁块与小车之间的动摩擦因数μ=0.5，车长L足够长，铁块不会到达车的右端，最终小车与铁块相对静止．求：
    ①车与墙碰撞的平均作用力的大小F．
    ②整个过程中因摩擦产生的热量Q．

    分析 ①车与墙碰撞过程，根据动量定理列式求解平均作用力；
    ②对车和铁块组成的系统为研究对象，系统所受的合力为零，动量守恒，即可求出小车与铁块共同运动的速度，再根据能量守恒定律求出系统产生的内能Q．

    解答 解：①车与墙碰撞过程中，不计碰撞时机械能的损失，则车与墙碰撞后的瞬间，小车的速度向左，大小为v0，设向左为正，
    根据动量定理得：
    Ft=Mv0-M（-v0）
    解得：F=$\frac{2×4×4}{0.01}=3200N$
    ②对车和铁块组成的系统为研究对象，系统所受的合力为零．
    以向左为正方向，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v，
    对系统，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$（M+m）v02=$\frac{1}{2}$（M+m）v2+Q，
    解得：Q=25.6J；
    答：①车与墙碰撞的平均作用力的大小F为3200N．
    ②整个过程中因摩擦产生的热量Q为25.6J．

    点评 本题涉及到两个物体的相互作用，应优先考虑动量守恒定律．运用动量守恒定律研究物体的速度，比牛顿第二定律和运动学公式结合简单，因为动量守恒定律不涉及运动的细节和过程．涉及时间问题，可优先考虑动量定理．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．如图所示为仓储公司常采用的“自动化”货物装卸装置，两个相互垂直的斜面固定在平台上，平台跟货车车厢等高，货箱A（含货物）和配重B通过与斜面平行的轻绳跨过光滑滑轮相连．A装载货物后从h=8.0m高处由静止释放，运动到底端时，A和B同时被锁定，卸货后解除锁定，A在B的牵引下被拉回原高度处，再次被锁定．已知θ=53°，B的质量M为1.0×103kg，A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
    （1）为使A由静止释放后能沿斜面下滑，其质量m需要满足什么条件？
    （2）若A的质量m=4.0×103 kg，求它到达底端时的速度v；
    （3）为了保证能被安全锁定，A到达底端的速率不能大于12m/s．请通过计算判断：当A的质量m不断增加时，该装置能否被安全锁定．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．地面上竖直放置一根劲度系数为k，原长为l0的轻质弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从A高处自由落到轻质弹簧上，弹簧被压缩，当小球速度最大时，重力势能为$mg（{L}_{0}-\frac{mg}{k}）$．（以地面为参照平面）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    18．关于微观的原子（分子），下列说法正确的是（　　）
    A．卢瑟福在α散射实验中，没有得出原子核是由质子和中子组成的结论
    B．光电效应中所产生的光电子源于核内部
    C．当分子间有分子力时，随着分子间距增加分子间的引力减小，斥力减小
    D．核反应是原子（分子）级别上的电荷转移过程

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．一列横波在传播过程中先后经过M，N两点，M点比N点早振动了0.75s，已知波的传播速度为1m/s，波的周期T=1s，当N点位于平衡位置的下方且向下振动时，关于M点的振动情况，下列说法不正确的是（　　）
    A．M点位于平衡位置的上方B．M点向上振动
    C．M点的速度将增大D．M点的加速度将减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．如图所示，在竖直平面内xoy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场，将一质量为m、带电量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，且小球通过点P（$\frac{1}{k}$，$\frac{1}{k}$）．已知重力加速度为g，则（　　）
    A．电场强度的大小为$\frac{mg}{q}$
    B．小球初速度的大小为$\sqrt{\frac{g}{2k}}$
    C．小球通过点P时的动能为$\frac{5mg}{4k}$
    D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少$\frac{\sqrt{2}mg}{k}$

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    2．某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，下列说法正确的是（　　）
    A．这桶水处于超重状态，所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力
    B．人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力
    C．这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力
    D．这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．描绘“6V，3W”灯泡的伏安特性曲线，提供了下列器材：
    A．电压表V（3V，内阻约3kΩ）
    B．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）
    C．电阻箱R（0-99999Ω）         
    D．滑动变阻器R1（0-20Ω）；
    E．滑动变阻器 R2（0-100Ω）
    F．待测灯泡L“6V，3W”
    G．电源E（电动势约8V、内阻较小）
    H．开关、导线若干
    ①按照实验需要，将电压表的量程由3V 扩大至6V，首先测量电压表内阻，某同学采用了如图甲所示的电路，闭合开关S，调节电阻箱阻值为4870Ω时，电压表指针刚好满偏；再调节电阻箱阻值为12720Ω时，电压表指针在满刻度的一半，则电压表的内阻RV=2980Ω；从理论上分析，实验测得电压表内阻值大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值．
    ②图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路，请你用笔划线代替导线完成电路连接（要求在闭合开关前，滑动变阻器滑动头置于最左端）．
    ③实验中，滑动变阻器应选择R1（选填“R1”或“R2”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（　　）
    A．沿x轴正方向传播，波速v=20m/sB．沿x轴正方向传播，波速v=10m/s
    C．沿x轴负方向传播，波速v=20m/sD．沿x轴负方向传播，波速v=10m/s

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