如圖所示，帶有擋板的長木板置于光滑水平面上，輕彈簧放置在木板上，右端與擋板相連，左端位于木板上的B點(diǎn)．開始時木板靜止，小鐵塊從木板上的A點(diǎn)以速度v=4.0m/s正對著彈簧運(yùn)動，壓縮彈簧，彈簧的最大形變量xm=0.10m；之后小鐵塊被彈回，彈簧恢復(fù)原長；最終小鐵塊與木板以共同速度運(yùn)動．已知當(dāng)彈簧的形變量為x時，彈簧的彈性勢能，式中k為彈簧的勁度系數(shù)；長木板質(zhì)量M=3.0kg，小鐵塊質(zhì)量m=1.0kg，k=600N/m，A、B兩點(diǎn)間的距離d=0.50m．取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．
（1）求當(dāng)彈簧被壓縮最短時小鐵塊速度的大小v；
（2）求小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）試通過計(jì)算說明最終小鐵塊停在木板上的位置．

【答案】分析：（1）當(dāng)彈簧被壓縮最短時，小鐵塊與木板達(dá)到共同速度v，根據(jù)動量守恒定律即可求出彈簧被壓縮最短時小鐵塊速度的大小v；
（2）鐵塊在木板上從A滑到B的過程中，系統(tǒng)減速的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的勢能和系統(tǒng)的內(nèi)能．根據(jù)功能關(guān)系即可求出鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；
（3）鐵塊被彈簧彈開后到相對木板靜止的過程中，動量守恒，同時系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)以上兩個關(guān)系，列出公式即可求解．
解答：解：（1）當(dāng)彈簧被壓縮最短時，小鐵塊與木板達(dá)到共同速度v，根據(jù)動量守恒定律mv=（M+m）v
代入數(shù)據(jù)，解得：v=1.0m/s
（2）由功能關(guān)系，摩擦產(chǎn)生的熱量等于系統(tǒng)損失的機(jī)械能
代入數(shù)據(jù)，解得：μ=0.50
（3）小鐵塊停止滑動時，與木板有共同速度，由動量守恒定律判定，
其共同速度仍為v=1.0m/s
設(shè)小鐵塊在木板上向左滑行的距離為s，由功能關(guān)系
代入數(shù)據(jù)，解得：s=0.60m
而s=d+xm，所以，最終小鐵塊停在木板上A點(diǎn)．   
答：（1）當(dāng)彈簧被壓縮最短時小鐵塊速度的大小v=1.0m/s；
（2）小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.50；
（3）最終小鐵塊停在木板上的A位置．
點(diǎn)評：該題中，鐵塊在木板上滑動的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能有一部分將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這是解題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，帶有擋板的長木板置于光滑水平面上，輕彈簧放置在木板上，右端與擋板相連，左端位于木板上的B點(diǎn)．開始時木板靜止，小鐵塊從木板上的A點(diǎn)以速度v0=4.0m/s正對著彈簧運(yùn)動，壓縮彈簧，彈簧的最大形變量xm=0.10m；之后小鐵塊被彈回，彈簧恢復(fù)原長；最終小鐵塊與木板以共同速度運(yùn)動．已知當(dāng)彈簧的形變量為x時，彈簧的彈性勢能EP=
12
kx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)；長木板質(zhì)量M=3.0kg，小鐵塊質(zhì)量m=1.0kg，k=600N/m，A、B兩點(diǎn)間的距離d=0.50m．取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力．
（1）求當(dāng)彈簧被壓縮最短時小鐵塊速度的大小v；
（2）求小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）試通過計(jì)算說明最終小鐵塊停在木板上的位置．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，質(zhì)量M的帶有小孔的塑料塊沿斜面向上滑動到達(dá)最高點(diǎn)C時的速度恰好為零，此時與從A點(diǎn)水平射出的彈丸相碰，彈丸沿著斜面方向進(jìn)入塑料塊中，并立即與塑料塊具有相同的速度v=1m/s．已知A點(diǎn)和C點(diǎn)距地面的高度分別為H=1.95m，h=0.15m，彈丸的質(zhì)量m，水平速度v0=8m/s，g=10m/s2．求：?
（1）斜面與水平面的夾角．（也可用反三角函數(shù)表示）
（2）若在斜面下端與地面交接處，設(shè)一個垂直斜面的彈性擋板，塑料塊與它相碰沒有機(jī)械能損失，斜面與塑料間的滑動摩擦系數(shù)為μ=0.25，則滑塊從接收到彈丸至停止運(yùn)動共通過多少路程？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2010?天津模擬）（1）某同學(xué)做“雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)時，相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出，如圖所示．測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時螺旋測微器的示數(shù)為
4.946
4.946
mm．
（2）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和B來驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計(jì)），采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB
b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平
C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1，
e．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計(jì)時器開始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計(jì)時，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1和t2
①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是
B的右端至D板的距離L2
B的右端至D板的距離L2
．
②利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
．
③利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請寫出彈性勢能表達(dá)式為
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，
EP=
1
2
mA（
L1
t1
）2+
1
2
mB（
L2
t2
）2，

（3）實(shí)驗(yàn)桌上有下列實(shí)驗(yàn)儀器：
A．待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約7Ω）：
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內(nèi)阻約0.5Ω，3A檔的內(nèi)阻約0.1Ω：）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內(nèi)阻約5kΩ，15V檔內(nèi)阻約25kΩ）：
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）：
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）：
F．開關(guān)、導(dǎo)線若干：
請解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內(nèi)阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇的滑動變阻器是
D
D
（填代號），應(yīng)選擇的電流表量程是
0～0.6A
0～0.6A
（填量程），應(yīng)選擇的電壓表量程是
0～3V
0～3V
（填量程）．
②根據(jù)某同學(xué)測得的數(shù)據(jù)得知電動勢E=3V，內(nèi)阻r=6Ω，某小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實(shí)際功率為
0.375W
0.375W
W．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，帶有擋板的長木板放置在光滑的水平面上，輕彈簧放置在木板上，右端與擋板相連，左端位于木板上的B點(diǎn)。開始時木板靜止，小鐵塊從木板上的A點(diǎn)以速度v0=4.0m/s正對著彈簧運(yùn)動，壓縮彈簧，彈簧的最大形變量xm=0.10m；之后小鐵塊被彈回，彈簧恢復(fù)原長；最終小鐵塊與木板以共同速度運(yùn)動。已知當(dāng)彈簧的形變量為x時，彈簧的彈性勢能，式中k為彈簧的勁度系數(shù)；長木板質(zhì)量M=3.0kg，小鐵塊質(zhì)量m=1.0kg，k=600N/m，A、B兩點(diǎn)間的距離d=0.50m。取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。

    （1）求當(dāng)彈簧被壓縮最短時小鐵塊速度的大小v；

    （2）求小鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ；

    （3）試通過計(jì)算說明最終小鐵塊停在木板上的位置。

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