练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    在光滑的水平面上有一质量为mA=2kg的木板A，其右端挡板上固定一根轻质弹簧，在木板左端的P处有一个大小忽略不计，质量mB=2kg的滑块B，木板上Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且PQ间距离L=2m，如图所示，现给滑块B一个向右的初速度v0=4m/s，当滑块相对于木板运动至距P点
    34
    L    时，二者刚好处于相对静止状态．若在二者共同运动方向上有一障碍物，木板A与它发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后木板速度大小减半且反向运动，并且立刻撤去障碍物，g取10m/s2．求：
    （1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ．
    （2）弹簧的最大弹性势能．
    （3）滑块B最终停在木板A上的位置．
    分析：（1）根据动量守恒定律和能量守恒定律求出滑块与木板间的动摩擦因数．
    （2））碰撞后，A的速度为1m/s，方向向左，B的速度向右．速度大小为2m/s．当两者速度相等时弹簧的弹性势能最大．通过摩擦力乘以相对路程求出摩擦产生的热量，结合能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能．
    （3）根据能量守恒求出摩擦力产生的相对路程，从而确定滑块B停止的位置．
    解答：解：（1）根据动量守恒定律得，mBv0=（mA+mB）v
    解得v=
    v0
    2
    =2m/s    ．
    根据能量守恒定律得，μmg?
    3
    4
    L=
    1
    2
    mBv02-
    1
    2
    (mA+    mB)v2v2
    解得μ=
    4
    15
    ．
    （2）碰撞后，A的速度为1m/s，方向向左，B的速度向右．速度大小为2m/s．当两者速度相等时弹簧的弹性势能最大．
    根据动量守恒定律得，mBvB-mAvA=（mA+mB）v′
    解得v′=
    2×2-2×1
    4
    m/s=0.5m/s    ．
    摩擦损失的能量△E=μmg?
    L
    4
    =
    4
    15
    ×20×
    1
    2
    J=
    8
    3
    J    ．
    则弹簧最大弹性势能Ep=
    1
    2
    mAvA2+
    1
    2
    mBvB2    -
    1
    2
    (mA+mB)v′2-△E    ≈1.8J．
    （3）根据动量守恒定律知最终AB保持相对静止，共同的速度为0.5m/s．
    根据能量守恒定律得，μmg△x=
    1
    2
    mAvA2+
    1
    2
    mBvB2    -
    1
    2
    (mA+mB)v′2
    解得△x=0.84375m≈0.84m．
    则x=△x-
    L
    4
    =0.34m    ．在Q点左侧0.34m处．
    答：（1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ为
    4
    15
    ．
    （2）弹簧的最大弹性势能为1.8J．
    （3）滑块B最终停在木板A上的位置在Q点左侧0.34m处．
    点评：本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高，是一道难题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    在光滑的水平面上有一直角坐标系，现有一个质量m=0.1kg的小球，从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入．已知小球在y＞0的空间内受到一个恒力F1的作用，方向沿y轴负方向，在y＜0的空间内小球受到一平行于水平面、大小不变F2的作用，且F2的方向与小球的速度方向始终垂直．现小球从P1点进入坐标系后，经x=1.2m的P2点与x轴正方向成53°角射入y＜0的空间，最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出．如图所示，（已知：sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：
    （1）P1点的坐标
    （2）F1的大小
    （3）F2的大小．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    B．如图所示，在光滑的水平面上有一长L=1m的钢槽A，槽中有一物体B，A和B的质量相同，AB间的动摩擦因数μ=0.05．开始时B位于钢槽的中央，都处于静止状态．现给一个瞬时速度υ0=5m/s，使它向右运动．如果B与A两侧的挡板相碰撞是无动能损耗，则B与A的左右两挡板最多能相碰
    13
    13
    次．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2005?宿迁模拟）如图所示在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动．现将一质量为m的木块无初速度放上小车，由于木块和小车间的摩擦力作用，小车的速度将发生变化．为使小车保持原来的运动速度不变，必须及时对小车施加一向右的水平恒力F．当F作用一段时间后把它撤去时，木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动．设木块和小车间的动摩擦因素为μ，求在上述过程中，水平恒力F对小车做多少功？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?无锡二模）如图所示，在光滑的水平面上有一直角坐标系Oxy．现有一个质量m=O．lkg．带电荷量q=一2×10-4C的微粒，从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入．已知在y＞0的空间内有与y轴方向平行的匀强电场，在y＜0的空间内存在方向与纸面垂直的匀强磁场．带电微粒从P1点射入电场后，经坐标（1.2，0）的P2点与x轴正方向成53°角射入y＜0的空间，最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出．（已知：sin53=0.8，cos53°=0.6）求：
    （1）P1点的坐标；
    （2）匀强电场的电场强度E；
    （3）匀强磁场的磁感应强度B．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在光滑的水平面上有一质量为m，长度为l的小车，小车左端有一质量也是m可视为质点的物块．车子的右壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与车长相比可忽略），物块与小车间动摩擦因数为μ，整个系统处于静止．现在给物块一个水平向右的初速度v0，物块刚好能与小车右壁的弹簧接触，此时弹簧锁定瞬间解除，当物块再回到左端时，与小车相对静止．求：
    （1）物块的初速度v0；
    （2）在上述整个过程中小车相对地面的位移．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案