【題目】如圖所示,光滑曲面軌道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小車上表面相平,質(zhì)量為m的小滑塊從光滑軌道上某處由靜止開始滑下并滑上小車,使得小車在光滑水平面上滑動.已知小滑塊從高為H的位置由靜止開始滑下,最終停到小車上.若小車的質(zhì)量為M,g表示重力加速度,求:

(1)滑塊到達軌道底端時的速度大小v0;
(2)滑塊滑上小車后,小車達到的最大速度v;
(3)該過程系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q.

【答案】
(1)解:滑塊由高處運動到軌道底端,由機械能守恒定律得:

mgH= mv02,解得:v0=

答:滑塊到達軌道底端時的速度大小v0= ;


(2)解:滑塊滑上平板車后,系統(tǒng)水平方向不受外力,動量守恒.

小車最大速度為與滑塊共速的速度.滑塊與小車組成的系統(tǒng)為研究對象,

以滑塊的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:

mv0=(m+M)v,解得:v= ;

答:滑塊滑上小車后,小車達到的最大速度v= ;


(3)解:由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知,系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能等于系統(tǒng)損失的機械能,

由能量守恒定律得:Q=mgH﹣ (M+m)v2,解得:Q= ;

答:該過程系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q=


【解析】(1)根據(jù)機械能守恒定律求出滑塊到達軌道底端時的速度大。2)滑塊滑上小車,當兩者速度達到相同時,小車的速度最大,根據(jù)動量守恒定律求出小車的速度.(3)根據(jù)能量守恒定律求出系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能.
【考點精析】關(guān)于本題考查的機械能守恒及其條件和動量守恒定律,需要了解在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變;動量守恒定律成立的條件:系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零;系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多;系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變才能得出正確答案.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源,滑軌間距為L=0.1m,將一個質(zhì)量為m=0.03kg,電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌周圍存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場,當閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,求滑軌周圍空間的磁場方向和磁感應(yīng)強度的大。ㄖ亓铀俣热=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點,距離A點5m的位置B處是一面墻,如圖所示.物塊以v0=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動,在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運動.g取10m/s2

(1)求物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若碰撞時間為0.05s,求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示,P所受的重力為G,桌面對P的支持力為FN , 則( )

①t1時刻FN>G ②t2時刻FN>G
③t3時刻FN<G ④t4時刻FN=G.
A.①②
B.①③
C.①④
D.②③④

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊小木塊A和B,中間夾上輕彈簧,用線扎在一起,放在光滑的水平臺面上,燒斷線,彈簧將木塊A、B彈出,最后落到水平地面上,根據(jù)圖中的有關(guān)數(shù)據(jù),可以判定下列說法中正確的有(彈簧原長遠小于桌面長度)( )

A.木塊A先落到地面上
B.彈簧推木塊時,兩木塊加速度之比aA:aB=1:2
C.從燒斷線時到兩木塊滑離桌面前,兩木塊各自所受合沖量之比IA:IB=1:2
D.兩木塊在空中飛行時所受的沖量之比I′A:I′B=2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B= T,單匝矩形線圈面積S=1m2 , 電阻r= Ω,繞垂直于磁場的軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動.線圈通過電刷與一理想變壓器原線圈相接.V為理想交流電壓表,A1、A2 為理想交流電流表,L1、L2為兩個完全相同的電燈泡,標稱值為“20V,30W”,且均正常發(fā)光,電流表A1的示數(shù)為1.5A.則 以下說法正確的是( 。

A.電流表A1、A2的示數(shù)之比2:1
B.理想電壓表原副線圈的匝數(shù)之比2:1
C.線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω=120rad/s
D.電壓表的示數(shù)為40 V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線和實線分別為甲乙兩個彈簧振子做簡諧運動的圖象,已知甲乙兩個振子質(zhì)量相等,則( )

A.甲乙兩振子的振幅分別為2cm、1cm
B.甲、乙兩個振子的相位差總為π
C.前2秒內(nèi)甲乙兩振子的加速度均為正值
D.第2秒末甲的速度最大,乙的加速度最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平傳送帶的速度保持不變現(xiàn)將一物體放在傳送帶A,開始時物體在傳送帶上滑動當它到達位置C后隨傳送帶一起勻速運動,直至傳送到B則在此過程中(  )

A. 物體由A運動到B過程中始終受水平向左的滑動摩擦力

B. 物體在AC段受摩擦力逐漸減小

C. 物體在CB段受水平向右的靜摩擦力

D. 物體在CB段不受摩擦力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2kg的物體在40N水平推力作用下,1s內(nèi)沿豎直墻壁從靜止開始下滑3m.求:(取g=10m/s2

(1)物體運動的加速度;

(2)物體與墻間的動摩擦因數(shù);

(3)若在1s末時把水平推力改為140N,請通過分析計算說明物體的運動情況.

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同步練習(xí)冊答案