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如图所示,光滑斜槽水平末端与停在光滑水平面上长为L=2.0 m的小车上表面在同一水平面上,小车右端固定一个弹性挡板(即物体与挡板碰撞时无机械能损失).一个质量为m=1.0 kg的小物块从斜槽上高h=1.25 m处由静止滑下冲上小车,已知小车质量M=3.0 kg,物块与小车间动摩擦因数为μ=0.45,g取10 m/s2.求整个运动过程中小车的最大速度.

解:物块滑到小车上时的初速度为v0,则

mgh=m  ,v0=5 m/s

设物块与挡板相碰,则碰后瞬间小车速度最大,此时物块、小车速度分别为v1、v2

mv0=mv1+Mv2 

μmgL=m-mv12-Mv22 

所以2v22-5v2+3=0

所以v2=1 m/s或v2=1.5 m/s 

讨论:①当v2=1 m/s时,v1=2 m/s>v2,此为碰前瞬间的速度 

②当v2=1.5 m/s时,v1=0.5 m/s<v2,此为碰后瞬间的速度 

即小车的最大速度为1.5 m/s

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动


(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端A、B射出,实验观察到的现象应是
两球在水平面上碰撞
两球在水平面上碰撞
.若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

(3)丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm.由图可求得拍摄时每间隔时间T=
0.05
0.05
s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为
1.0
1.0
m/s(取g=10m/s2).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

⑴三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:

      ①甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明                          

      ②乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道MN,分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD。斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球PQ在轨道出口处的水平速度v0总是相等的。现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的下端AB射出,实验观察到的现象应是                   。若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为            

          ③丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm。由图可求得拍摄时每间隔时间T=    s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为       m/s(取g=10m/s2)。

⑵某同学准备测电流表A1的内阻r1的精确值,现有如下器材:

         A.电流表A1:量程100mA,内阻约5Ω

         B.电压表V1:量程15V,内阻约15kΩ

         C.电压表V2:量程3V,内阻约3kΩ

         D.定值电阻器R0:阻值20Ω

         E.滑动变阻器R1:0~10Ω,额定电流为1A

         F.滑动变阻器R2:0~1000Ω,额定电流为0.2A

         G.电源E:电动势为6V,内阻较小

         H.导线、电键

           ①要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减小误差,在如图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号.

           ②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r??1????的表达式为             ,式中各符号的意义是            

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)为了研究平抛运动在水平方向的运动情况,甲同学设计了一个如图所示的实验。将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内,其下端水平,滑道2与光滑水平板平滑连接,把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放,发现小球1恰能击中小球2,改变斜槽1的高度,或同步改变两小球的释放位置新进行实验,结果依然可以击中,这说明          

   (2)(多选)乙同学在研究平抛运动的轨道,实验装置如右图所示。关于这个实验,下列说法错误的是                                                                          (    )

     A.每次实验小球必须从同一高度静止释放,并且初始位置越高越好

     B.斜槽必须光滑,末端必须水平

     C.选用小球的质量大些,可供得更大的初速度

     D.小球运动昧应与木板上的纸面相接触

   (3)乙同学在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为      (用g、L表示)

 

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科目:高中物理 来源:2011年东阳中学高三下学期期中考试物理卷 题型:实验题

【小题1】为了研究平抛运动在水平方向的运动情况,甲同学设计了一个如图所示的实验。将两个同样的倾斜轨道固定在同一竖直面内,其下端水平,滑道2与足够长的光滑水平板平滑连接,把两个相同的小钢球从斜面的同一高度由静止释放,发现小球1恰能击中小球2,改变斜槽1的高度,或同步改变两小球的释放位置新进行实验,结果依然可以击中,这说明          。
【小题2】(多选)乙同学在研究平抛运动的轨道,实验装置如右图所示。关于这个实验,下列说法错误的是(   )

A.每次实验小球必须从同一高度静止释放,并且初始位置越高越好
B.斜槽必须光滑,末端必须水平
C.选用小球的质量大些,可获得更大的初速度
D.小球运动中应与木板上的纸面相接触
【小题3】乙同学在实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为     (用g、L表示)

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科目:高中物理 来源:河北省2009-2010学年第二学期高一第一次考试物理试题 题型:填空题

三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:

      ①甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明                          

     

      ②乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道MN,分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD。斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球PQ在轨道出口处的水平速度v0总是相等的。现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的下端AB射出,实验观察到的现象应是                   。若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为            

        ③丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm。由图可求得拍摄时每间隔时间T=    s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为       m/s(取g=10m/s2)。

 

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