如圖所示,一個(gè)上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上,其左端放置一質(zhì)量為mB=0.5kg、帶電量為q=1.0×10-2C的空盒B,左端開(kāi)口.小車上表面與水平桌面相平,桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧,彈簧左端固定,質(zhì)量為mC=0.5kg的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點(diǎn)并與彈簧的右端接觸,此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi))時(shí),推力做的功為WF=6J,撤去推力后,C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰,碰撞時(shí)間極短且碰后C與B粘在一起.在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=1×102N/m,電場(chǎng)作用一段時(shí)間后突然消失,小車正好停止,貨物剛好到達(dá)小車的最右端.已知物塊C與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4,空盒B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1,OM間距s1=5cm,O點(diǎn)離桌子邊沿N點(diǎn)距離s2=90cm,物塊、空盒體積大小不計(jì),g取10m/s2.求:

(1)物塊C與空盒B碰后瞬間的速度v;
(2)小車的長(zhǎng)度L;
(3)電場(chǎng)作用的時(shí)間t.
【答案】分析:(1)對(duì)物塊C由O→M→N應(yīng)用動(dòng)能定理,求出C運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)速度,C與空盒B右壁相碰,動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律即可秋求解;
(2)C與B碰后可看作一整體,根據(jù)牛頓第二定律求出BC整體和小車的加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求出小車和BC整體的位移,位移只差即為小車的長(zhǎng)度;
(3)由題意及上問(wèn)知速度相等后BC與小車以共同加速度一起做勻減速運(yùn)動(dòng),最終速度為零,求出共同速度和加速度,求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間即可求解.
解答:解:(1)對(duì)物塊C由O→M→N應(yīng)用動(dòng)能定理,設(shè)C運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)速度大小為v得:
WF1mcg(2s1+s2)=mcv2
解得:v==4m/s
C與空盒B右壁相碰,動(dòng)量守恒:mcv=(mc+mB)v   
解得:v==2m/s
(2)C與B碰后可看作一整體,令m=mc+mB=1kg,則BC整體和小車加速度分別為:
a1=;a2=
設(shè)經(jīng)過(guò)t1時(shí)間后B與C整體與小車A速度相等,此過(guò)程中二者位移分別為x1、x2,以后二者相對(duì)靜止.
v-a1t1=a2t1
解得:t1=
x1=vt1-a1t12=
x2=a2t12=
故小車長(zhǎng)度為:L=x1-x2=
(3)由題意及上問(wèn)知速度相等后BC與小車以共同加速度一起做勻減速運(yùn)動(dòng),最終速度為零,
v=a2t1=
a=
運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t2=
故電場(chǎng)作用的時(shí)間為t=t1+t2=2s
答:(1)物塊C與空盒B碰后瞬間的速度為2m/s;
(2)小車的長(zhǎng)度為0.67m;
(3)電場(chǎng)作用的時(shí)間為2s.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,難度適中.
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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆安徽省安慶一中高三第三次模擬考理科綜合物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

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(1)物塊C與空盒B碰后瞬間的速度;
(2)小車的長(zhǎng)度L;
(3)電場(chǎng)作用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆南京市高三年級(jí)學(xué)情調(diào)研卷物理試卷(解析版) 題型:選擇題

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A.物塊A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量

B.物塊A對(duì)斜面體M的壓力大于B對(duì)斜面體M的壓力

C.兩物塊達(dá)到斜面底端時(shí),物塊A重力的瞬時(shí)功率較大

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