分析 (1)分析运动过程,选择正方向,由动量守恒定律求滑块距离墙最近时,长木板的速度;
(2)当两者达到共同速度时,相对静止,此时滑块的相对位移即为长木板的最小长度,由动量守恒定律和功能关系求解;
(3)由动量定理求滑块在长木板上发生滑动的时间.
解答 解:(1)滑块和木板与墙壁碰后,滑块以原速度向右减速,木板以原速度向左减速,当滑块的速度减为0时距离墙最近时,此时设木板的速度为v1,系统的合外力为0,动量守恒,以向左的方向为正方向,有动量守恒定律可得:2mv0-mv0=2mv1,解得:v1=$\frac{{v}_{0}}{2}$,
(2)当两者达到共同速度时,相对静止,此时滑块的相对位移即为长木板的最小长度L,
由动量守恒定律可得:2mv0-mv0=(2m+m)v2
由功能关系可得:μmgL=$\frac{1}{2}$(2m+m)${v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}$×2m${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$×m${v}_{2}^{2}$
代入数据联立解得:v2=$\frac{{v}_{0}}{3}$ L=$\frac{4{v}_{0}^{2}}{3μg}$
(3)对滑块由动量定理得:μmgt=mv2-(-mv0)
代入数据解得:t=$\frac{4{v}_{0}}{3μg}$
答:(1)滑块距离墙最近时,长木板的速度为$\frac{{v}_{0}}{2}$;
(2)长木板的最小长度L为$\frac{4{v}_{0}^{2}}{3μg}$;
(3)滑块在长木板上发生滑动的时间$\frac{4{v}_{0}}{3μg}$.
点评 本题考查动量守恒定律、动量定理和功能关系,涉及两个物体多个过程,题目中问题较多,但只要认真分析运动过程,使用动量守恒定律和动量定理注意正方向的选取.也可以用牛顿第二定律和运动学公式求解.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 实验中斜面起到了“冲淡”重力的作用,便于利用滴水计时记录铜球运动的时间 | |
B. | 若斜面长度一定,小球由静止从顶端滚到底端时的速度大小与倾角无关 | |
C. | 若斜面倾角一定,不同质量的小球由静止从顶端滚到底端的时间相同 | |
D. | 若斜面倾角一定,在斜面上不同的位置释放小球,小球在斜面上的平均速度与时间成正比 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电源内阻一定小于4Ω | |
B. | 两电阻串联后接此电源,外电路总功率一定大于只接R2时的功率 | |
C. | 两电阻并联后接此电源,外电路总功率一定小于只接R1时的功率 | |
D. | 只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电阻R的阻值为3Ω | B. | 电源的内阻为1.5Ω | ||
C. | 电源两端的电压为6V | D. | 电源消耗的总功率为12W |
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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:选择题
A. | $\sqrt{\frac{p}{q}}{v}_{0}$ | B. | $\sqrt{\frac{q}{p}}{v}_{0}$ | C. | $\sqrt{pq}{v}_{0}$ | D. | $\sqrt{p{q}^{3}}{v}_{0}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 感应电流方向一直顺时针 | B. | 感应电流方向一直逆时针 | ||
C. | 感应电流方向先逆时针后顺时针 | D. | 感应电流方向先顺时针后逆时针 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 自行车、汽车、火车、人造卫星、宇宙飞船的运动都服从以典力学的规律 | |
B. | 经典力学的时空观是绝对的时空观,即时间和空间与物体及其运动无关而独立存在 | |
C. | 经典力学只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界 | |
D. | 爱因斯坦建立了狭义相对论,完全推翻了经典力学的观点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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