【題目】如圖所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量m1=4.0kg的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧．位于小車上A點(diǎn)處質(zhì)量m2=1.0kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無(wú)相互作用力．木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，木塊與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)．現(xiàn)小車與木塊一起以v0=2.0m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以v1=1.0m/s的速度反向彈回，已知重力加速度g取10m/s2，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)．求：

（1）若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車撞墻后與木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（2）要使木塊最終不從小車上滑落，則車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件？

【答案】（1）v=0.40m/s ， EP=3.6J （2）長(zhǎng)度應(yīng)大于0.90m

【解析】（1）小車與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng)，木塊與小車間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)將彈簧壓縮至最短時(shí)，二者速度相等，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，此過(guò)程中，二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)彈簧壓縮至最短時(shí)，小車和木塊的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：①；

解得v=0.40m/s②；

設(shè)最大的彈性勢(shì)能為EP，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得③，由②③得EP=3.6J④；

（2）根據(jù)題意，木塊被彈簧彈出后滑到A點(diǎn)左側(cè)某處與小車具有相同的速度v’時(shí)，木塊將不會(huì)從小車上滑落，此過(guò)程中，二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故有…⑤

木塊在A點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，而在A點(diǎn)左側(cè)相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中將克

服摩擦阻力做功，設(shè)此過(guò)程中滑行的最大相對(duì)位移為L，

根據(jù)功能關(guān)系有⑥，

解得L=0.90m⑦，即車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長(zhǎng)度應(yīng)大于0.90m．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】已知引力常量為G，則根據(jù)下面的哪組數(shù)據(jù)可以算出地球的質(zhì)量(　　)

A. 月球繞地球運(yùn)行的周期T1及月球中心到地球中心的距離R1

B. 地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T2及地球中心到太陽(yáng)中心的距離R2

C. 地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度v及地球中心到太陽(yáng)中心的距離R2

D. 地球表面的重力加速度g及地球中心到太陽(yáng)中心的距離R2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖所示，一長(zhǎng)L=4.5m、質(zhì)量m1=1kg的長(zhǎng)木板靜止在水平面上，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1．長(zhǎng)木板B端距光滑水平軌道CD的C端距離S=7m，長(zhǎng)木板的上表面與CD面等高．一小滑塊以v0=9m/s的初速度滑上長(zhǎng)木板的A端后長(zhǎng)木板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．小滑塊質(zhì)量m2=2kg，與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.4，長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)即被半圓粘連．水平軌道CD右側(cè)有一豎直光滑圓形軌道在D點(diǎn)與水平軌道平滑連接，圓心為O，半徑R=0.4m．一輕質(zhì)彈簧一端固定在O點(diǎn)的軸上，一端拴著一個(gè)質(zhì)量與小滑塊相等的小球，彈簧的原長(zhǎng)為l0=0.5m，勁度系數(shù)k=100N/m，不計(jì)小滑塊和小球的大小，取重力加速度的大小g=10m/s2．求：

（1）小滑塊剛滑上長(zhǎng)木板時(shí)，長(zhǎng)木板的加速度大小a1和小滑塊的加速度大小a2；

（2）長(zhǎng)木板與水平軌道C端發(fā)生粘連前瞬間的速度vt；

（3）小滑塊與小球在D點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞后，小球隨即沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析可知小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)離開(kāi)圓軌道，求P、O連線與豎直方向夾角θ的余弦值．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感強(qiáng)度為B，如圖所示．若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 小球帶正電

B. 小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

D. 則小球在斜面上下滑過(guò)程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖（a）所示的電路測(cè)量恒壓源的輸出電壓U0和定值電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：

直流電源E（輸出電壓約為5V）；

待測(cè)電阻Rx（阻值約為100Ω）；

直流電壓表V（量程0~5V，內(nèi)阻約15kΩ）；

電阻箱R（阻值范圍0~999.9Ω）；

開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干；

實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱，電壓表的示數(shù)，得到如圖b所示的關(guān)系圖線。

回答下列問(wèn)題：（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（1）由圖b可知直線在縱軸上的截距b=_____V-1，在橫軸上的截距a=_______Ω。

（2）若不考慮電壓表內(nèi)阻的影響，恒壓源輸出電壓U0的測(cè)量值=________V，定值電阻Rx的測(cè)量值為Rx1=___________Ω；

（3）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，恒壓源輸出電壓U0的測(cè)量值為U02，定值電阻Rx的測(cè)量值為Rx2，則

_________，___________（填“大于”、“等于”或“小于”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,實(shí)線表示金原子核電場(chǎng)的等勢(shì)面, 虛線表示粒子在金原子核電場(chǎng)中散射時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,設(shè)粒子通過(guò)、、三點(diǎn)時(shí)的速度分別為va vb vc,電勢(shì)能分別為EaEbEc則( )

A. ,

B. ,

C. ,

D. ,

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某小組的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用圖釘把一張白紙釘在水平桌面的木板上；

②將橡皮條的一端固定在水平木板上的A點(diǎn)，另一端系上兩根細(xì)繩套，先用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，如圖所示；

③用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩個(gè)細(xì)繩套OB、OC的方向，并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F；

④只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F′和____________。

⑤比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)完成下列有關(guān)內(nèi)容：

（1）實(shí)驗(yàn)第③步中連接細(xì)繩套OC的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如實(shí)驗(yàn)圖中所示，則其讀數(shù)FOC=__________N，若此彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧伸長(zhǎng)了5.8cm，可求出彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/m。

（2）實(shí)驗(yàn)第④步橫線上缺少的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是______________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的斜面上有A、B兩個(gè)小球，A球的質(zhì)量為2m,B球的質(zhì)量為m,兩球之間栓接有輕彈簧，A球與擋板接觸但沒(méi)有作用力，B球通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線與斜面頂端的固定擋板相連，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。斜面的傾角為30°,重力加速度為g,在剪斷細(xì)線的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）

A. 彈簧彈力變小

B. 擋板對(duì)A的彈力為1.5mg

C. A球一定處于超重狀態(tài)

D. B球的加速度大小為1.5g

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)下列各圖中蘊(yùn)含信息的分析和理解，不正確的一項(xiàng)是

A．圖甲的重力—質(zhì)量圖像說(shuō)明同一地點(diǎn)的重力加速度保持不變

B．圖乙的位移—時(shí)間圖像表示該物體受力平衡

C．圖丙的動(dòng)能—時(shí)間圖像表示該物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D．圖丁的速度—時(shí)間圖像表示該物體的合力隨時(shí)間減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案