【題目】如圖所示,有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊AB(均可視為質(zhì)點(diǎn)),由車上P處開始,A以初速度v1=2m/s向左運(yùn)動(dòng),B同時(shí)以ν2=4m/s向右運(yùn)動(dòng)。最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1,取g=10m/s2。求:

(1)物塊A開始運(yùn)動(dòng)至減速為零所用的時(shí)間t及此減速過程的位移x1

(2)小車總長(zhǎng)L;

(3)A、B開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí),經(jīng)6s小車運(yùn)動(dòng)的路程x。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)由于開始時(shí)物塊A、B給小車的摩擦力大小相等,方向相反,小車不動(dòng),物塊A、B做減速運(yùn)動(dòng),加速度a大小一樣,A的速度先減為零,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式及牛頓第二定律求出加速度和A速度減為零時(shí)的位移及時(shí)間,

(2)A在小車上滑動(dòng)過程中,B也做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出B此時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移,B繼續(xù)在小車上減速滑動(dòng),而小車與A一起向右方向加速.因地面光滑,兩個(gè)物塊AB和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出共同速度,根據(jù)功能關(guān)系列式求出此過程中B運(yùn)動(dòng)的位移,三段位移之和即為小車的長(zhǎng)度;

(3)小車和A在摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式即可求解.

(1)物塊AB在小車上滑動(dòng),給小車的摩擦力等大反向,故A運(yùn)動(dòng)至小車左端前,小車始終靜止。

;

,;

聯(lián)立可得 、

(2)設(shè)最后達(dá)到共同速度v,整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:mv2mv1=(2m+M)v;

由能量守恒定律得:μmgLmv12mv22(2m+M)v2

解得:v0.5m/s,L9.5m;

(3)從開始到達(dá)到共速歷時(shí)t2,

速度:vv2aBt2

由牛頓第二定律得:μmgmaB

解得:t23.5s

小車在前靜止,在之間以向右加速:

由牛頓第二定律得:

小車向右走位移:sa(t2t1)2

接下去三個(gè)物體組成的系統(tǒng)以v 共同勻速運(yùn)動(dòng)了:sv(6st2)

聯(lián)立以上式子,解得:小車在6s內(nèi)向右走的總距離:xs+s1.625m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分;每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為O分)

A. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其振動(dòng)能量與振幅無關(guān)

B. 肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象,通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象

C. 照相機(jī)鏡頭上會(huì)鍍一層增透膜,是為了增強(qiáng)光的透射,利用光的干涉原理

D. 波長(zhǎng)越短的電磁波,越容易繞過障礙物,便于遠(yuǎn)距離傳播

E. 在真空中傳播的電磁渡,當(dāng)它的頻率增加時(shí),它的傳播速度不變,波長(zhǎng)變短

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v–t圖象如圖所示。下列說法正確的是

A. 質(zhì)點(diǎn)在0~1 s的位移與1~2 s的位移可能相等

B. 質(zhì)點(diǎn)在1~2 s做加速度逐漸減小的直線運(yùn)動(dòng)

C. 質(zhì)點(diǎn)在1~2 s中某時(shí)刻的加速度等于質(zhì)點(diǎn)在2~3 s的加速度

D. 質(zhì)點(diǎn)在1 s時(shí)刻,離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),在2 s時(shí)刻,返回出發(fā)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某容器中盛有水,底部O處發(fā)出的光束中含有a、b兩種色光,在水與空氣界面的折射情況如圖所示。以下判斷正確的是 。

A. 水對(duì)a光折射率比水對(duì)b光折射率小

B. 在水中a光的速度比b光速度小

C. 在真空中,a光的波長(zhǎng)比b光的波長(zhǎng)小

D. 增大光束在水中的入射角,界面處折射光先消失的是b

E. 用同一實(shí)驗(yàn)裝置做光的干涉實(shí)驗(yàn),屏上相鄰亮條紋中心間距,a光間距比b光大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在探究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中,在白紙上記錄了豎直方向,并作出小球平拋軌跡的部分?jǐn)M合圖線,但是沒有記錄平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),于是該同學(xué)以這段圖線的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向下方向?yàn)?/span>y軸正向,建立直角坐標(biāo)系xOy,如圖所示,在圖線上標(biāo)注a、b兩點(diǎn),用刻度尺測(cè)得其坐標(biāo)a(x0,y1)、b(2x0,y2),已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,不計(jì)空氣阻力,則可確定:

(1)小球由O運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)間t=__________________

(2)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0=______________;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上,用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中,氣缸的內(nèi)壁光滑,F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢地向右移動(dòng),在此過程中如果環(huán)境溫度恒定,下列說法正確的是___________(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0)

A. 每個(gè)氣體分子的速率都不變

B. 氣體分子平均動(dòng)能不變

C. 水平外力F逐漸變大

D. 氣體對(duì)外界做功,氣體內(nèi)能減小

E. 氣體對(duì)外界做功,吸收熱量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電子眼又稱電子警察,是智能交通違章監(jiān)攝管理系統(tǒng)的俗稱。某種電子眼采用硅光電池供電,其原理如圖所示,a、b是硅光電池的兩個(gè)電極,P、N是兩塊硅半導(dǎo)體,E區(qū)是兩塊半導(dǎo)體自發(fā)形成的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),P的上表面鍍有一層增透膜,光照射到半導(dǎo)體P上,使P內(nèi)受束縛的電子成為自由電子(不計(jì)重力),自由電子經(jīng)E區(qū)勻強(qiáng)電場(chǎng)從P區(qū)向N區(qū)的電場(chǎng)力作用后到達(dá)半導(dǎo)體N,從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),形成電流。下列說法正確的是

A. b電極為硅光電池的正極

B. E區(qū)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向由N指向P

C. 硅光電池內(nèi)部的電流方向由P指向N

D. 若將硅光電池移至光照較強(qiáng)處,則其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊水平放置的平行金屬板,板長(zhǎng)為2d,相距為d.現(xiàn)將一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電小球以某一水平速度靠近上板下表面的P點(diǎn)射入,剛好從下板邊緣射出,若在兩板間加入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),再次將該帶電小球以相同速度從P點(diǎn)射入,小球剛好水平向右沿直線運(yùn)動(dòng);若保持電場(chǎng),再加一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),再次將該帶電小球以相同速度從P點(diǎn)射入,小球剛好垂直打在板上.已知重力加速度為g,則下列說法正確的有

A. 小球從P點(diǎn)射人的初速度為

B. 小球帶正電,所加勻強(qiáng)電場(chǎng)

C. 所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,

D. 加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,帶電小球在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某電路上接有保險(xiǎn)絲、交流電壓表、“220V 900W”的電飯鍋及“220V 200W”的抽油煙機(jī).現(xiàn)接入u=31lsin100πt(V)的交流電,下列說法正確的是

A. 交流電壓表的示數(shù)為311V

B. 1s內(nèi)流過保險(xiǎn)絲的電流方向改變50

C. 電飯鍋的熱功率是抽油煙機(jī)的熱功率的4.5

D. 為保證電路正常工作,保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于5A

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同步練習(xí)冊(cè)答案