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【題目】在光滑水平面上有一小車,小車上固定一豎直桿,總質量為M,桿頂系一長為L的輕繩,繩另一端系一質量為m的小球,繩被水平拉直處于處于靜止狀態(tài),小球處于最右端.將小球由靜止釋放,求:

(1) 小球擺到最低點時小球速度大小

(2)小車向右移動最大距離

(3)小球向左移動最大距離

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析根據水平方向平均動量守恒定律求出小車和小球的速度和物體M發(fā)生的水平位移。

(1)當小球到達最低點時其速度為,此時小車的速度為,則根據動量守恒與能量守恒可以得到:

聯立可以得到: ,

(2)根據平均動量守恒,當小球到達最低點時,小球向左移動的距離為,小車向右移動的距離為,則: ,而且

則聯立可以得到: ,

由于慣性作用,當小球到達最低點后,繼續(xù)向左運動,小車繼續(xù)向右運動

(3)則小球向左移動最大距離為: ,小車向右移動最大距離為:

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑軌道由AB、BCDE兩段細圓管平滑連接組成,其中AB段水平,BCDE段為半徑為R的四分之三圓弧,圓心OD點與AB等高,整個軌道固定在豎直平面內,現有一質量為m,初速度v0的光滑小球水平進入圓管AB,設小球經過軌道交接處無能量損失,圓管孔徑遠小于R,則(小球直徑略小于管內徑)(  )

A. 小球到達C點時的速度大小vC

B. 小球能通過E點且拋出后恰好落至B

C. 無論小球的初速度v0為多少,小球到達E點時的速度都不能為零

D. 若將DE軌道拆除,則小球能上升的最大高度與D點相距2R

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、bx軸上關于O點對稱的兩點,c、dy軸上關于O點對稱的兩點。c、d兩點分別固定一等量異種點電荷。帶負電的試探電荷僅在電場力作用下從a點沿曲線運動到b點,e為第一象限內軌跡上的某點,以下說法正確的是( )

A. c點的電荷帶正電

B. a點電勢高于e點電勢

C. e點場強方向沿軌跡在該點的切線方向

D. 試探電荷從ab過程中,電勢能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為m=1 kg小木塊(可視為質點)放在質量為M=5 kg、長度為lm的長木板的左端,長木板放在光滑的水平面上。小木塊與長木板間的動摩擦因數μ=0.1,系統處于靜止,F使小木塊從長木板右端滑離,g取10 m/s2,問:

(1)若給小木塊一水平向右的瞬時沖量I,則沖量I至少多大;

(2)若給小木塊施加水平向右的恒定外力F,其作用時間t=2 s,則外力F至少多大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖所示的裝置,利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律,圖中AB是斜槽,BC是水平槽,它們連接平滑,O點為重錘線所指的位置.實驗時先不放置被碰球2,讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復10次.然后將球2置于水平槽末端,讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下,和球2碰撞.碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡,重復10次.實驗得到小球的落點的平均位置分別為M、N、P.

(1)在此實驗中,球1的質量為m1,球2的質量為m2,需滿足m1______m2(選填“大于”、“小于”或“等于”).

(2)被碰球2飛行的水平距離由圖中線段______表示.

(3)若實驗結果滿足m1=______,就可以驗證碰撞過程中動量守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如下圖所示,AB是電阻為R的電燈,L是自感系數較大的線圈,當S1閉合、S2斷開且電路穩(wěn)定時,A、B亮度相同,再閉合S2,待電路穩(wěn)定后將S1斷開,下列說法中,正確的是( )

A. B燈立即熄滅

B. A燈將比原來更亮一些后再熄滅

C. 有電流通過B燈,方向為cd

D. 有電流通過A燈,方向為ba

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列四組單位中,哪一組中的各單位都是國際單位制中的基本單位( )

A. 米(m)、牛(N)、秒(s

B. 米(m)、千克(kg)、秒(s

C. 千克(kg)、焦耳(J)、秒(s

D. 米(m)、千克(kg)、牛(N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關于力與運動,下列說法正確的是( )

A. 靜止的物體或勻速直線運動的物體一定不受任何外力作用

B. 當物體的速度等于零時,物體一定處于平衡狀態(tài)

C. 當物體的運動狀態(tài)改變時,物體一定受到外力作用

D. 物體的運動方向一定是物體所受合外力的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為驗證機械能守恒定律的實驗中,質量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出了一系列的點,如圖所示,相鄰記數點間的時間間隔為0.04s,長度單位是cm,g取9.8m/s2.則:

(1)在該實驗中,下面敘述正確的是______

A.應用天平稱出重物的質量

B.應當選用點跡清晰,第一、二兩點距離約2mm的紙帶進行測量

C.操作時應先放紙帶,后接通電源

D.打點計時器應接在直流電源上

(2)驗證機械能守恒定律的實驗步驟有:

①把打點計時器安裝在鐵架臺上,用導線將學生電源和打點計時器接好。

②重復上一步的過程,打三到五條紙帶。

③把紙帶的一端用夾子固定在重錘上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手豎直提起紙帶,使重錘停靠在打點計時器附近。

④用公式,計算出各點的瞬時速度v1v2、v3、……并記錄在表格中。

⑤接通電源,待計時器打點穩(wěn)定后再松開紙帶,讓重錘自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點。

⑥計算各點的重力勢能的減少量mghn和動能的增加量,并進行比較,看是否相等,將數值填入表格內。

⑦選擇一條點跡清晰的紙帶,在起始點標上O,以后各點依次為1、2、3、……用刻度尺測量對應下落的高度h1、h2h3、……記入表格中。上述步驟合理的順序應該是______________________。

(3)從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點為打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上打出的點A、B、C、D作為計數點,并測出A、BC、D點距起始點O的距離如圖所示。由此可計算出物體下落到B點時勢能的變化量ΔEP=_____J(保留三位有效數字),動能的增加量ΔEk=_____J(保留三位有效數字)。

(4)該同學利用自己在做該實驗時打出的紙帶,測量出了各計數點到打點計時器打下的第一個點的距離h,算出了各計數點對應的速度v,以h為橫軸,以v2為縱軸畫出了如圖的圖線。若圖線的斜率為k, 則可知當地的重力加速的表達式為_____,圖線不經過原點的可能原因是_____________________。

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