如圖所示，質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L=15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止．物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，取g=10m/s2．求

（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；

（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少．


考點(diǎn)：

動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．.

專題：

動(dòng)量定理應(yīng)用專題．

分析：

（1）物塊滑上小車后受到小車的向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)，小車受到物塊向右的滑動(dòng)摩擦力而勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，相對(duì)靜止一起做勻速運(yùn)動(dòng)．對(duì)物塊和小車組成的系統(tǒng)，滿足動(dòng)量守恒的條件：合外力為零，運(yùn)用動(dòng)量守恒求得共同速度，再對(duì)小車運(yùn)用動(dòng)量定理求解出時(shí)間t．

（2）要使物塊恰好不從小車右端滑出，滑塊滑到小車的最右端，兩者速度相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和功能關(guān)系結(jié)合求解速度v0′．

解答：

解：（1）設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：

  m2v0=（m1+m2）v…①

設(shè)物塊與車面間的滑動(dòng)摩擦力為F，對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有：

﹣Ft=m2v﹣m2v0 …②

其中F=μm2g…③

聯(lián)立以三式解得：

代入數(shù)據(jù)得：t=s=0.24s…④

（2）要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊滑到車面右端時(shí)與小車有共同的速度v′，則有：

 m2v′0=（m1+m2）v′…⑤

由功能關(guān)系有：

…⑥

代入數(shù)據(jù)解得：v′=5m/s

故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度v0′不能超過5m/s．

答：（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t為0.24s．

（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過5m/s．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查摩擦拖動(dòng)類的動(dòng)量和能量問題．關(guān)鍵要掌握動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理和功能關(guān)系這些物理規(guī)律的運(yùn)用．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


下列敘述中正確的是（　�。�

　

A．

由電容的定義式C=可知，C與Q成正比，與V成反比

　

B．

由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=可知，F(xiàn)的方向與B的方向一定相同

　

C．

電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt，是由英國(guó)科學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)的

　

D．

帶電粒子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與正方形的一條邊平行（圖中未畫出）。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子由ad邊中點(diǎn)，以垂直該邊的速度v進(jìn)入該正方形區(qū)域，若不計(jì)粒子的重力，則該粒子再次從該正方形區(qū)域射出時(shí)，具有的動(dòng)能可能是

                     

              

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科目：高中物理 來源： 題型：


一物體在豎直方向的升降機(jī)中，由靜止開始豎直向上作直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能E與其上升高度h關(guān)系的圖象如圖所示，其中0～h1過程的圖線為曲線，h1～h2過程中的圖線為直線．根據(jù)該圖象，下列說法正確的是（　�。�

　

A．

0～h1過程中，小球的動(dòng)能一定在增加

　

B．

0～h1過程中，升降機(jī)對(duì)小球的支持力一定做正功

　

C．

h1～h2過程中，小球的動(dòng)能可能在不變

　

D．

h1～h2過程中，小球重力勢(shì)能可能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是（　�。�

　

A．

熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性減小的方向進(jìn)行

　

B．

在絕熱條件下壓縮氣體，氣體的內(nèi)能一定增加

　

C．

布朗運(yùn)動(dòng)是在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

　

D．

水可以浸潤(rùn)玻璃，但是不能浸潤(rùn)石蠟，這個(gè)現(xiàn)象表明一種液體浸潤(rùn)某種固體與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系

　

E．

當(dāng)分子間表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨著分子間距離的減小而增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示的電路中，電電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為R，L1和L2為相同的燈泡，每個(gè)燈泡（阻值恒定不變）的電阻和定值電阻相同，阻值均為R，電壓表為理想電表，K為單刀雙擲開關(guān)，當(dāng)開關(guān)由1位置打到2位置時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是：

A．電壓表讀數(shù)將變小

B．L1亮度不變，L2將變亮

C．L1將變亮，L2將變暗

D．電的發(fā)熱功率將變大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在平行豎直虛線a與b、b與c、c與d之間分別存在著垂直于虛線的勻強(qiáng)電場(chǎng)、平行于虛線的勻強(qiáng)電場(chǎng)、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線d處有一熒光屏。大量正離子(初速度和重力均忽略不計(jì)）從虛線a上的P孔處進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)過三個(gè)場(chǎng)區(qū)后有一部分打在熒光屏上。關(guān)于這部分離子,若比荷q/m越大,則離子   

A．經(jīng)過虛線C的位置越低      B． 經(jīng)過虛線C的速度越大

C．打在熒光屏上的位置越低    D．打在熒光屏上的位置越高

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，臺(tái)秤上放一光滑平板，其左邊固定一擋板，一輕質(zhì)彈簧將擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)臺(tái)秤有一定的讀數(shù)．現(xiàn)在磁鐵上方中心偏右位置固定一通電導(dǎo)線，當(dāng)通以一定的電流后，臺(tái)秤的示數(shù)增加，同時(shí)彈簧縮短（彈簧始終處于彈性限度內(nèi)），則下列說法正確的是（　�。�

　

A．

磁鐵右端為N極，左端為S極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向內(nèi)

　

B．

磁鐵右端為N極，左端為S極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外

　

C．

磁鐵右端為S極，左端為N極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向內(nèi)

　

D．

磁鐵右端為S極，左端為N極，導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，相距2L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個(gè)大小不同、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中PT上方的電場(chǎng)E1的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，PT下方的電場(chǎng)E0的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，在電場(chǎng)左邊界AB上寬為L(zhǎng)的PQ區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子。從某時(shí)刻起由Q到P點(diǎn)間的帶電粒子，依次以相同的初速度v0沿水平方向垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)E0中，若從Q點(diǎn)射入的粒子，通過PT上的某點(diǎn)R進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)E1后從CD邊上的M點(diǎn)水平射出，其軌跡如圖，若MT兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng)/2。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。試求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E0與E1；

（2）在PQ間還有許多水平射入電場(chǎng)的粒子通過電場(chǎng)后也能垂直CD邊水平射出，這些

入射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離有什么規(guī)律？

（3）有一邊長(zhǎng)為a、由光滑絕緣壁圍成的正方形容器，在其邊界正中央開有一小孔S，

將其置于CD右側(cè)，若從Q點(diǎn)射入的粒子經(jīng)AB、CD間的電場(chǎng)從S孔水平射入容器

中。欲使粒子在容器中與器壁多次垂直碰撞后仍能從S孔射出(粒子與絕緣壁碰撞時(shí)

無能量和電量損失)，并返回Q點(diǎn)，在容器中現(xiàn)加上一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒

子運(yùn)動(dòng)的半徑小于a，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小還應(yīng)滿足什么條件？

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