如圖所示,在光滑水平地面上有一固定的擋板,擋板上固定一個(gè)輕彈簧,F(xiàn)有一質(zhì)量,長(zhǎng)的小車(其中為小車的中點(diǎn),部分粗糙,部分光滑),一質(zhì)量為的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放在車的最左端,車和小物塊一起以的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱,但未與擋板粘連。已知車部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),小物塊與車部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度。求:

(1)小物塊和彈簧相互作用的過程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能;
(2)小物塊和彈簧相互作用的過程中,彈簧對(duì)小物塊的沖量;
(3)小物塊最終停在小車上的位置距端多遠(yuǎn)。

(1)2J(2),方向水平向左(3)1.5m

解析試題分析:(1)對(duì)小物塊,有 
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 
由能量關(guān)系  
解得 
(2)設(shè)小物塊離開彈簧時(shí)的速度為,有      
對(duì)小物塊,根據(jù)動(dòng)量定理         (2分)
由⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得   
彈簧對(duì)小物塊的沖量大小為,方向水平向左。     (2分)
(3)小物塊滑過點(diǎn)和小車相互作用,由動(dòng)量守恒  (2分)
由能量關(guān)系          (2分)
小物塊最終停在小車上距的距離      (2分)
解得   (2分)
考點(diǎn):此題考查了牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理及能量守恒定律等知識(shí)點(diǎn)。

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:計(jì)算題

(10分)如圖所示,水平放置的圓盤半徑為 R =" 1" m,在其邊緣C 點(diǎn)固定一個(gè)高度不計(jì)的小桶,在圓盤直徑 CD 的正上方放置一條水平滑道 AB ,滑道與 CD 平行.滑道右端 B 與圓盤圓心 O 在同一豎直線上,其高度差為 h =" 1.25" m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為 m =" 0.4" kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ = 0.2.當(dāng)用一大小為 F =" 4" N的水平向右拉力拉動(dòng)物塊的同時(shí),圓盤從圖示位置以角速度 ω = 2πrad/s,繞穿過圓心 O 的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).拉力作用一段時(shí)間后撤掉,物塊在滑道上繼續(xù)滑行,由B 點(diǎn)水平拋出,恰好落入小桶內(nèi).重力加速度取10m/s2

(1)求拉力作用的最短時(shí)間;
(2)若拉力作用時(shí)間為0.5s,求所需滑道的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點(diǎn).CD長(zhǎng)L1=10cm,DE長(zhǎng)L2=2cm,EB長(zhǎng)L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導(dǎo)軌PM與水平面相連并相切于P點(diǎn),不計(jì)BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個(gè)帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點(diǎn)電荷)固定在C、D兩點(diǎn),如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點(diǎn)電荷)從E點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球進(jìn)入P點(diǎn)時(shí),將C、D兩物體接地,則

(1)小球在水平面AB運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度和最大速度對(duì)應(yīng)的位置
(2)若小球過圓弧的最高點(diǎn)后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為多少?對(duì)軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應(yīng)為多大?

(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一 豎直平面內(nèi),圓弧軌道的圓心為0,半徑為R0傳送帶PC之間的距離為L(zhǎng),沿逆時(shí)針方向 的運(yùn)動(dòng)速度v=.在PO的右側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量 為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開始沿軌 道下滑,恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回。物體與傳送 帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,不計(jì)物體經(jīng)過軌道與傳 送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失,重力加速度為g

(1)求物體下滑到P點(diǎn)時(shí),物體對(duì)軌道的壓力F
(2)求物體返回到圓弧軌道后,能上升的最大高度H
(3)若在PO的右側(cè)空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng) (圖中未畫出),物體從圓弧頂點(diǎn)A靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到C端時(shí)的速度為,試求物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn)。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=600,不計(jì)空氣阻力.求:

(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大;
(2)在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一質(zhì)量為M,傾角為θ的楔形木塊,靜置在水平桌面上,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.一物塊質(zhì)量為m,置于楔形木塊的斜面上,物塊與斜面的接觸是光滑的,為了保持物塊相對(duì)斜面靜止,可用一水平力F推楔形木塊,如圖所示,求此水平力大小的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2008年9月28日傍晚我國自行研制的神舟七號(hào)載人飛船經(jīng)歷68個(gè)多小時(shí)的太空飛行,在預(yù)定軌道繞地球飛行45圈后成功返回。設(shè) “神舟”七號(hào)載人飛船在圓軌道上繞地球運(yùn)行n圈所用的時(shí)間為t,若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,求:
(1)飛船的圓軌道離地面的高度;
(2)飛船在圓軌道上運(yùn)行的速率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,傾角θ=30°的足夠長(zhǎng)光滑斜面下端與一光滑水平面相接,連接處用一光滑小圓弧過渡,斜面上距水平面高度分別為h1=5m和h2=0.2m的兩點(diǎn)上,各靜置一小滑塊A和B。某時(shí)刻由靜止開始釋放滑塊A,經(jīng)過一段時(shí)間t后,再由靜止開始釋放滑塊B。g取10m/s2,求:

(1)為了保證A、B兩滑塊不會(huì)在斜面上相碰,t最長(zhǎng)不能超過多少?
(2)若滑塊A從斜面上h1高度處自由下滑的同時(shí),滑塊B受到恒定外力作用從P點(diǎn)以加速度a=2m/s2由靜止開始向左運(yùn)動(dòng),滑塊A經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間追上滑塊B?

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下列情景中,關(guān)于力的大小關(guān)系,說法正確的是

A.跳高運(yùn)動(dòng)員起跳,地對(duì)人的支持力大于人對(duì)地的壓力
B.火箭加速上升時(shí),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大于火箭的重力
C.雞蛋撞擊石頭,雞蛋破碎,雞蛋對(duì)石頭的作用力小于石頭對(duì)雞蛋的作用力
D.鋼絲繩吊起貨物加速上升時(shí),鋼絲繩對(duì)貨物的拉力大于貨物對(duì)鋼絲繩的拉力

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同步練習(xí)冊(cè)答案