A. | 小物块还是恰好能返回a处 | |
B. | 小物块一定能通过c处再返回 | |
C. | 如果M=m,小物块一定相对小车停在b处 | |
D. | 如果M=m,小物块一定相对小车停在c处 |
分析 小车固定时,根据动能定理小物块克服摩擦力做的功等于小物块损失的动能,小车不固定时小车和小物块组成的系统在水平方向动量守恒据此分析求解即可.
解答 解:令AC的长度为L,当车小车固定时,根据动能定理有:
$-2μmgL=0-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
可得:$μmgL=\frac{1}{4}m{v}_{0}^{2}$
当小车不固定时,小物块要滑离小车,系统克服摩擦力做的功为$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,而系统总能量为$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,根据系统水平方向动量守恒和能量守恒可知小物块将不能滑离小车,即最终小物块和小车将以共同的速度运动:
小车和小物块组成的系统在水平方向动量守恒,有:
mv0=(m+M)v
最后小物块和小车的共同速度v=$\frac{m}{m+M}{v}_{0}$
A、根据能量守恒,小车和小物块最终有共同速度,根据能量守恒可知,小物块不可能滑到a处,故A错误;
B、根据功能关系,小物块相对于小车滑动的距离满足:$-μmgs=\frac{1}{2}(M+m){v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$,代入速度v可得小物块相对于小车滑动的距离s=$\frac{2M}{M+m}L$,当m大于M时,小物块相对于小车滑动的距离小于L,故小物块不能滑到c处,故B不正确;
CD、当M=m时,可得共同速度$v=\frac{{v}_{0}}{2}$,根据动能定理可得,小物块相对于小车运动的总距离s满足:$-μmgs=\frac{1}{2}(M+m){v}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$可得s=L,即小物块相对于小车停在c处,故C错误D正确.
故选:D.
点评 解决本问题的关键是抓住小车释放时系统水平方向动量守恒,掌握功能关系的应用是正确解题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 无论磁感应强度大小如何,获得初速度后的瞬间,小球在最低点一定受到管壁的弹力作用 | |
B. | 无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细管的最高点,小球在最高点不一定受到管壁的弹力作用 | |
C. | 无论磁感应强度大小如何,小球一定能到达环形细管的最高点,且小球到达最高点时的速度大小都相同 | |
D. | 小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中,机械能不守恒 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 做曲线运动的物体一定具有加速度,且加速度也一定是变化的 | |
B. | 无论在变力作用下还是在恒力作用下物体都有机会做直线运动和做曲线运动 | |
C. | 分运动和合运动具有等时性,且不管各个分运动的方向如何,分运动都是相互独立进行的;即它们之间在运动性质上互不影响、互不干扰 | |
D. | 两个非共线的匀变速直线运动的合运动一定还是匀变速直线运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | M点处放置的是正电荷 | |
B. | a点的场强与c点的场强完全相同 | |
C. | a点的电势高于c点的电势 | |
D. | 若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点,则电场力先做正功,后做负功 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | C处物块的向心加速度最小 | |
B. | A处物块受到的静摩擦力最小 | |
C. | 当转速继续增大时,最先滑动起来的是A处的物块 | |
D. | 当转速继续增大时,最先滑动起来的是C处的物块 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 感应电动势为0.4V | B. | 感应电动势为40V | ||
C. | 感应电流恒为0.2A | D. | 感应电流恒为20A |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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