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如图所示,质量M的水平木板静止在光滑的水平地面上,板的左端放一质量为m的铁块,现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度开始运动,并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回,恰好又停在木板左端,求:

  (1)整个过程中系统克服摩擦力做的功.

  (2)若铁块与木板间的动摩擦因数为m ,则铁块对木块相对位移的最大值是多少?

  (3)系统的最大弹性势能是多少?

(1)(2)(3)


解析:

(1)系统动量守恒,铁块重新到达木板左端时,两者速度相等,设为v,全程克服摩擦力做功为W,则

  (2)铁块从左向右相对木板位移由零到最大过程中,克服摩擦力做的功为全程克服摩擦力做的功W的一半,设相对位移的最大值为s,则W=2f·sfmmg

  (3)弹簧压缩到最短时,铁块对木板的相对速度为零,此时弹簧的弹性势能最大

  

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以30°角斜向上跳出,初速度v0=5m/s,最终落入水中.若忽略运动员的身高和空气阻力.取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);
(2)运动员入水时的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?连城县模拟)如图所示,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高.取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?中山市三模)如图所示,凹槽的水平底面宽度s=0.3m,左侧高度H=0.45m,右侧高度h=0.25m.凹槽的左侧竖直面与半径R=0.2m的1/4光滑圆弧轨道相接,A和B分别是圆弧的端点,右侧竖直面与水平面MN相接.小球P1静止从A点沿圆弧轨道滑下,与静置于B点的小球P2发生弹性碰撞.P2的质量m=1kg,P1的质量是P2质量的k倍.已知重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力.
(1)求小球P1从圆弧轨道滑至B点时的速度大小;
(2)若小球P2碰撞后第一落点在M点,求碰撞后P2的速度大小;
(3)设小球P2的第一落点与凹槽左侧竖直面水平距离为x,试求x的表达式.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?惠州三模)如图所示,质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直固定挡板,B的右端距离挡板S.现有一小物体A(可视为质点)质量为m=1kg,以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B.已知A与B间的动摩擦因数μ=0.2,A始终未滑离B,B与竖直挡板碰前A和B已相对静止,B与挡板的碰撞时间极短,碰后以原速率弹回.
求:(1)B与挡板相碰时的速度大小;
(2)S的最短距离;
(3)木板B的长度L至少要多长(保留2位小数).

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质量M=2Kg为小车静止于光滑的水平面上,开始小车右端距墙面距离S=2m,现有一小物体A(可视为质点)质量为m=1kg,以初速度v0=3m/s从小车的左端水平滑上小车,物体和小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车也墙面碰撞时间极短,且碰撞过程中不损失机械能.
求:(1)第一次小车与墙面碰撞前,物体和小车的速度分别为多少?
(2)要使物体不从小车上滑出,则小车的长度至少要多长?

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