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如图甲所示,质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点,水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上,另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B,它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s,质量m=0.010kg的弹丸,当弹丸打入靶盒A后,便留在盒内,碰撞时间极短。已知弹簧的弹性势能可表示为Ep=kx2,弹簧的弹力随弹簧长度x变化的图象如图乙所示,不计空气阻力。求:

①弹丸打入靶盒A过程中弹丸损失的机械能。

②弹丸进入靶盒A后,靶盒A的最大位移。

【解题思路】:①弹丸打入靶盒A过程,由动量守恒定律

mv0=(M+m)v,

解得:v=10m/s。(2分)

弹丸损失的机械能:△E= mv02- mv2=m(v02- v2)=12J。(2分)

②  靶盒A的速度减为零时,弹簧的弹性势能最大,由系统机械能守恒得

Ep= (M+m)v2=2.5J,(2分)

练习册系列答案
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如图甲所示,质量m=1kg的小球放在光滑的水平面上,在界线MN的左方始终受到水平恒力F1的作用,在MN的右方除受F1外还受到与F1在同条直线上的水平恒力F2的作用.小球从A点由静止开始运动,运动的v-t图象如图乙所示.由图可知,下列说法中正确的是(  )

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(2013?黄山模拟)如图甲所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动,过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示(取重力加速度为g=10m/s2)求:
(1)物体再次回到a点时的速度大小
(2)力F的大小及物体与水平面间的动摩擦因数μ.

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如图甲所示,质量m=2.0kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2,求:
(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8s内的v-t图象.
(2)8s内的位移.

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如图甲所示,质量M=1kg的薄木板静止在水平面上,质量m=lkg的铁块静止在木板的右端,可视为质点.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.05,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力F.精英家教网
(1)若力F恒为4N,经过时间1s,铁块运动到木板的左端,求木板的长度L;
(2)若力F从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来!试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象.

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精英家教网如图甲所示,质量m=1.0kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上,t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示.设斜面足够长,物体所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求拉力F的大小及物块能上升的最大高度(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

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