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如图所示:质量的小物体(可视为质点),放在质量为,长的小车左端,二者间动摩擦因数为.今使小物体与小车以共同的初速度向右运动,水平面光滑.假设小车与墙壁碰撞后立即失去全部动能,但并未与墙壁粘连,小物体与墙壁碰撞时无机械能损失.(=10m/s2)

(1)满足什么条件时,小车将最后保持静止?
(2)满足什么条件时,小物体不会从小车上落下?
          
(1)若小车与墙壁碰撞后是最终保持静止,则小车与墙壁碰撞后,小物体最多向右滑到小车的最右端且速度为零,由动能定理得:
   ………………………(4分)
可得m/s.………………………(1分)
(2)设小物体与墙壁相碰时速度为,则由动能定理得:
………………………(2分)
小物体与墙碰后,速度反向,要小物体最后不从车上落下,最后物与车有共同的速度为,则由动量守恒定律和能量守恒定律分别列方程:
             ………………………(3分)
  ………………………(2分)
联立可解得 m/s.………………………(2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,玩具小车置于光滑水平地面上,车上固定着一个半径为R的内壁光滑的硬质小圆桶,桶内有一质量为m,可视为质点的光滑小铅球静止在圆桶的最低点。现让小车和铅球均以速度向右做匀速运动,当小车遇到固定在地面的障碍物后,与之碰撞,碰后小车速度为零,关于碰后的运动(小车始终没有离开地面),下列说法正确的是
A.若铅球上升的最大高度大于R,则铅球在经过最高点时其重力势能的增加量小于小球初始动能
B.若铅球能到达圆桶最高点,则铅球在最高点的速度大小为
C.若铅球上升的最大高度小于R,则铅球上升的最大高度等于
D.若铅球能到达与圆心等高的A点,则在A点时对圆筒的压力为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(8分)A、B两位同学在看到了这样一个结论:“由理论分析可得,弹簧的弹性势能公式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”。为验证这一结论,A、B两位同学设计了如下的实验:
①首先他们都进行了如上图5甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长量为d;
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图5乙所示的实验:将这根弹簧竖直的固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧;拔掉插销时,弹簧对小铁球做功,使小铁球弹起,测得弹簧的压缩量为x时,小铁球上升的最大高度为H.
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图5丙所示的实验. 将这根弹簧放在一光滑水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L.

(1)A、B两位同学进行图5甲所示实验的目的是为了确定物理量:     ,用m、d、g表示所求的物理量:        .
(2)如果成立,那么A同学测出的物理量x与d、H的关系式是:x=    ;B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是:x=   .

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于小孩荡秋千,以下说法正确的是:
A.质量越大的孩子荡秋千时摆动的频率越大
B.秋千到达最低点时,孩子会有失重的感觉
C.拉绳被磨损了的秋千,每当摆到最高点时拉绳最容易断裂
D.要想越荡越高,应该在摆到最高点时站立起来,提高重心增加势能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一木块沿粗糙斜面匀速下滑的过程中                                    (    
A.木块的机械能守恒
B.木块的动能转化为重力势能
C.木块的重力势能转化为动能
D.木块减小的机械能转化为内能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在离地面高为H处以水平速度v0抛出一质量为m的小球,经时间t,小球离水平地面的高度变为h,此时小球的动能为EK,重力势能为EP(选水平地面为零势能参考面)。下列图象中大致能反映小球动能Ek、势能EP变化规律的是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的小球,从离地面H高处从静止开始释放,落到地面后继续陷入泥中h深度而停止,设小球受到空气阻力为f,则下列说法正确的是
A.小球落地时动能等于mgH
B.小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能
C.整个过程中小球克服阻力做的功等于mg(H+h)
D.小球在泥土中受到的平均阻力为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动.三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态.滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零.因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数0.20,重力加速度g取10m/s2
(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑

 

 
块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,BO与竖直线的夹角为45°;在圆管的末端C连接一光滑水平面,水平面上一质量为=1.5kg的木块与一轻质弹簧拴接,轻弹簧的另一端固定于竖直墙壁上.现有一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始即受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失.小球过后与木块发生完全非弹性碰撞(g=10m/s2).求:

(1)小球在A点水平抛出的初速度v0
(2)小球在圆管运动中对圆管的压力
(3)弹簧的最大弹性势能

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