（18分）如圖所示，一質量的足夠長木板B靜止于光滑水平面上，B的右邊放有豎直擋板，B的右端距擋板.現(xiàn)有一小物體A（可視為質點）質量，以初速度從B的左端水平滑上B．已知A與B間的動摩擦因數(shù)，B與豎直擋板的碰撞時間極短，且碰撞時無機械能損失.求：

（1）B與豎直擋板相碰前的速度是多少？
（2）若題干中的S可以任意改變（S不能為零）大小，要使B第一次碰墻后，AB系統(tǒng)動量為零，S的大小是多少？
（3）若要求B與墻碰撞兩次，B的右端距擋板S應該滿足什么條件？

（1） （2） （3）

解析試題分析:（1）設A和B達到共同速度為時，B向右運動距離為，以AB整體為研究對象可知，AB組成的系統(tǒng)動量守恒有：，可得
對B由動能定理有：，聯(lián)立解得：
由于，可知B與擋板碰撞時，A、B已達到共同速度，則B的速度為
（2）設B與墻壁第一次碰前A、B的速度為、，則：
對B由動能定理有：
B與墻碰撞時無機械能損失，則B以速度反向運動；而A與B系統(tǒng)動量為零，故
聯(lián)立解得：
（3）設B與墻壁第一次碰前A、B的速度為、，


若要求B與墻碰撞兩次則碰后系統(tǒng)的總動量仍向右，即，
可得。
考點：本題考查了動量守恒定律、動能定理。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)2014年12月14日，北京飛行控制中心傳來好消息，嫦娥三號探測器平穩(wěn)落月。嫦娥三號接近月球表面過程可簡化為三個階段：一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運行，此時，打開七千五百牛頓變推力發(fā)動機減速，下降到距月球表面H＝100米高處時懸停，尋找合適落月點；二、找到落月點后繼續(xù)下降，距月球表面h＝4m時速度再次減為0；三、此后，關閉所有發(fā)動機，使它做自由落體運動落到月球表面。已知嫦娥三號著陸時的質量為1200kg，月球表面重力加速度g' 為1.6m/s2，月球半徑為R，引力常量G，（計算保留2位有效數(shù)字）求：
（1）月球的質量（用g' 、R 、G字母表示）
（2）從懸停在100米處到落至月球表面，發(fā)動機對嫦娥三號做的功？
（3）從v=1.7km/s到懸停，若用10分鐘時間，設軌跡為直線，則減速過程的平均加速度為多大？若減速接近懸停點的最后一段，以平均加速度在垂直月面的方向下落，求此時發(fā)動機的平均推力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖所示,在豎直平面內一個帶正電的小球質量為m,所帶的電荷量為q，用一根長為L不可伸長的絕緣細線系在一勻強電場中的O點.勻強電場方向水平向右，分布的區(qū)域足夠大.現(xiàn)將帶正電小球從O點右方由水平位置A點無初速度釋放，小球到達最低點B時速度恰好為零.

(1)求勻強電場的電場強度E的大小;
(2)若小球從O點的左方由水平位置C點無初速度釋放，則小球到達最低點B所用的時間t是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E＝1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h＝0.80 m的a處有一粒子源，盒內粒子以v0＝2.0×102m/s初速度向水平面以下的各個方向均勻放出質量為m＝2.0×10－15kg、電荷量為q＝＋10－12C的帶電粒子，粒子最終落在金屬板b上。若不計粒子重力，求：(結果保留兩位有效數(shù)字)

(1)粒子源所在處a點的電勢；
(2)帶電粒子打在金屬板上時的動能；
(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積)；若使帶電粒子打在金屬板上的范圍減小，可以通過改變哪些物理量來實現(xiàn)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在天津市科技館中，有一個模擬萬有引力的裝置。在如上圖所示的類似錐形漏斗固定的容器中，有兩個小球在該容器表面上繞漏斗中心軸做水平圓周運動，其運行能形象地模擬了太陽系中星球圍繞太陽的運行。圖2為示意圖，圖3為其模擬的太陽系運行圖。圖1中離中心軸的距離相當于行星離太陽的距離。則：

（1）在圖3中，設行星A1和B1離太陽距離分別為r1和r2，求A1和B1運行速度大小之比。
（2）在圖2中，若質量為m的A球速度大小為v，在距離中心軸為x1的軌道面上旋轉，由于受到微小的摩擦阻力，A球繞軸旋轉同時緩慢落向漏斗中心。當其運動到距離中心軸為x2的軌道面時，兩軌道面之間的高度差為H。請估算此過程中A球克服摩擦阻力所做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d = 40cm.電源電動勢E = 24V,內電阻r = 1Ω，電阻R = 15Ω.閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0 =" 4" m/s豎直向上射入板間.若小球帶電量為q = 1×10-2 C,質量為m = 2×10-2 kg,不考慮空氣阻力.那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板?此時，電源的輸出功率是多大？(取g ="10" m/s2)

 

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓弧(物塊經過Q點時不損失機械能)，斜面與地面是用同種材料制成的。斜面的最高點為P，P距離水平面的高度為h=5m。在P點先后由靜止釋放兩個可視為質點的小物塊A和B，A、B的質量均為m=1kg，A與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5，B與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)為μ2=0.3。A物塊從P點由靜止釋放后沿斜面滑下，停在了水平面上的某處。

求：
(1)A物塊停止運動的位置距離斜面的直角頂端O點的距離是多少?
(2)當A物塊停止運動后準備再釋放B物塊時發(fā)現(xiàn)它們可能會發(fā)生碰撞，為了避免AB碰撞，此時對A另外施加了一個水平向右的外力F，把A物體推到了安全的位置，之后再釋放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功，可使AB不相撞?(g取10m/s2，此問結果保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖甲所示為某工廠將生產工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長L＝3m，傳送帶與工件（可視為質點）間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質量m＝1kg的工件由靜止開始從A點下滑，經過B點的拐角處無機械能損失。通過調整皮帶輪（不打滑）的轉動角速度ω可使工件經C點拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s2。求：

（1）當皮帶輪靜止時，工件運動到點C時的速度為多大？
（2）皮帶輪以ω1＝20rad/s逆時針方向勻速轉動，在工件運動到C點的過程中因摩擦而產生的內能是多少？
（3）設工件在車廂底部的落點到C點的水平距離為s，在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角速度ω變化關系的s－ω圖象。（規(guī)定皮帶輪順時針方向轉動時ω取正值，該問不需要寫出計算過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一傾角為θ=37°的光滑斜面固定在地面上，斜面長度s0=3.0m，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板。在斜面頂端由靜止釋放一質量m=0.10kg的小物塊。當小物塊與擋板第一次碰撞后，能沿斜面上滑的最大距離s=0.75m。已知小物塊第一次與擋板碰撞過程中從接觸到離開所用時間為0.10s，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大�。�
（2）小物塊第一次與擋板撞擊過程中損失的機械能；
（3）小物塊第一次與擋板撞擊過程中受到擋板的平均作用力。

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