如圖所示,質(zhì)量M=2kg的盒子放在光滑的水平面上,盒子長L=1m,質(zhì)量為m=1kg的小物塊從盒子的右端以υ0=6m/s的初速度向左運動,小物塊與盒子底部間動摩擦因數(shù)μ=0.5,與盒子兩側(cè)壁間的碰撞無機械能損失,則小物塊最終將相對靜止于盒子的何處?
分析:系統(tǒng)相互作用過程非常復雜,但是系統(tǒng)所受外力為零,因此滿足動量守恒,可以依據(jù)動量守恒求解,注意開始m速度向左,因此系統(tǒng)動量向左,故最終小物塊和盒子將以共同速度向左運動.
解答:解:由動量守恒定律得,設(shè)最終速度為v,有:mv0=(M+m)v         ①
設(shè)相對路程為d,由功能關(guān)系可得:μmgd=
1
2
m
v
2
0
-
1
2
(M+m)v2
      ②
代入數(shù)據(jù)可解得:從開始運動到小物塊與盒子相對靜止的過程中,小物塊的相對路程為d=2.4m.
故小物塊最終相對靜止于距盒子右端0.4m處.
點評:本題體現(xiàn)了動量守恒和功能關(guān)系在解決復雜問題過程中的優(yōu)越性,要通過解答類似問題不斷加深對動量守恒和功能關(guān)系的理解.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?荊州模擬)如圖所示,質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù);
(2)如果從某時刻起撤去拉力,撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上,用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊,當木塊運動到x=10m時撤去力F.不計空氣阻力.已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/s2.求:
(1)撤去力F時木塊速度的大。
(2)撤去力F后木塊運動的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車以不變的速度先后駛過凹形橋面和凸形橋面,兩橋面的圓弧半徑均為20m.由于輪胎太舊,如果受到超過3×105N的壓力時就會出現(xiàn)爆胎,則:
(1)汽車在行駛過程中,在哪個位置最可能出現(xiàn)爆胎?
(2)為了使汽車安全過橋,汽車允許的最大速度是多少?
(3)若以(2)中所求得速度行駛,汽車對橋面的最小壓力是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力后物體運動的加速度
(2)撤去拉力后物體運動的最長時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?海淀區(qū)一模)如圖所示,質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中.取g=10m/s2
(1)求勻強電場的電場強度E1的大小和方向;
(2)在t=0時刻,勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C,且方向不變.求在t=0.20s時間內(nèi)電場力做的功;
(3)在t=0.20s時刻突然撤掉電場,求帶電微;氐匠霭l(fā)點時的動能.

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