【題目】如圖所示，有一自動卸煤礦車(可視為質(zhì)點)沿如圖所示軌道作業(yè)，其中AB段傾斜，與水平面夾角為37°，A點距水平面高度為12m，水平部分BC的長度為10.5m，AB與BC部分平滑連接，礦車與軌道間的動摩擦因數(shù)為0.3。一輕彈簧的左端固定在墻壁上，右端連接一底面光滑的重物靜止在C點，其質(zhì)量與裝滿煤的礦車的質(zhì)量相等。現(xiàn)將裝滿煤的礦車從A點無初速度釋放后，礦車沿軌道滑到C點時與重物發(fā)生彈性碰撞，然后礦車自動卸煤，卸煤后重物與礦車發(fā)生第二次碰撞(不考慮碰撞時的能量損失)，碰后礦車恰能到達(dá)軌道AB的中點處。已知重力加速度g=10m／s2，sin37°=0.6，求：

(1)礦車第一次經(jīng)過B點時的速度；

(2)第一次碰撞結(jié)束瞬間重物的速度；

(3)礦車與所裝煤的質(zhì)量比(可用根式表示)。

【答案】(1)；(2) ，；(3)

【解析】本題考查動能定理及物體的彈性碰撞。

（1）設(shè)礦車質(zhì)量為，所裝煤的質(zhì)量為，礦車從A點下落到B點的速度為，由動能定理可得

解得：

（2）設(shè)載煤礦車與重物碰撞前的速度為，根據(jù)動能定理可得

重物與礦車相撞后，設(shè)礦車的速度為，重物的速度為

由動量守恒定律得

由能量守恒定律得

聯(lián)立解得：、

（3）自動卸煤后重物與礦車發(fā)生第二次碰撞，碰撞后，設(shè)重物的速度為，礦車的速度為

由動量守恒定律得

由能量守恒定律得

碰后礦車恰能達(dá)到軌道AB的中點，對礦車由動能定理可得

由以上各式解得：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究小組對一輛新能源實驗小車的性能進(jìn)行研究。小車的質(zhì)量為1.0 kg，他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，其v–t圖象如圖所示（除2~10 s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）。已知2 s后小車的功率P=9 W保持不變，可認(rèn)為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變，下列說法正確的有

A. 0~2 s時間內(nèi)，汽車的牽引力是3.5 N

B. 汽車在第1 s時的功率等于第14 s時的功率的一半

C. 小車在0~10 s內(nèi)位移的大小為42 m

D. 2~10 s時間內(nèi)，汽車的平均速度是4.5 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用如圖所示電路，可測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“x1”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有：多用電表，電流表，滑動變阻器，導(dǎo)線若干�；卮鹣铝袉栴}：

(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“x1”擋，再將紅表筆和黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零。隨后按如圖所示把多用電表、電壓表、滑動變阻器連接起來，如果圖甲中接線正確，那么與多用電表的a接線柱相接的是_____(填“黑”或“紅”表筆)

(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，從圖甲位置向右滑動過程中，電流表的讀數(shù)___；(選填“增大”、“減小”或“不變”)

(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，某次歐姆表指針位置如圖乙所示，讀數(shù)為____Ω，對應(yīng)電流表的指針位置如圖丙所示，讀數(shù)為____A，經(jīng)過多次測量，將電流表讀數(shù)的倒數(shù)和與之對應(yīng)的歐姆表讀數(shù)R得到如圖丁所示的圖象，由此可得多用電表內(nèi)電池的電動勢為____V，選擇“×1”擋時內(nèi)阻為___Ω. (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)為研究橡皮筋伸長與所受拉力的關(guān)系，做了如下實驗：

①如右上圖所示，將白紙固定在制圖板上，橡皮筋一端固定在0點，另一端A系一小段輕繩(帶繩結(jié))；將制圖板豎直固定在鐵架臺上。

②將質(zhì)量為m=100g的鉤碼掛在繩結(jié)上，靜止時描下橡皮筋下端點的位置；用水平力拉A點，使A點在新的位置靜止，描下此時橡皮筋端點的位置；逐步增大水平力，重復(fù)5次......

③取下制圖板，量出、.....各點到0的距離、......；量出各次橡皮筋與之間的夾角、......

④在坐標(biāo)紙上做出的圖像如圖所示。

完成下列填空：

（1）已知重力加速度為g，當(dāng)橡皮筋與O間的夾角為ɑ時，橡皮筋所受的拉力大小為_________(用g、m、a表示)

（2）取g=10m/s，由圖8(b)可得橡皮筋的勁度系數(shù)k=_________N/m，橡皮筋的原長lo=__________m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線表示電場中的一簇等勢線，相鄰等勢線之間的電勢差相等，一電子以一定的初速度進(jìn)入電場中，只在電場力的作用下由M點運動到N點，運動軌跡如圖中實線所示，下列說法正確的是

A. M點電勢低于N點電勢

B. 電子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力

C. 電子在M點的電勢能小于在N點的電勢能

D. 電子在M點的動能小于在N點的動能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年我國即將發(fā)射“嫦娥四導(dǎo)”登月探測器，將首次造訪月球背面，首次實現(xiàn)對地對月中繼通信，若“嫦娥四號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道I上的P點實施變軌，進(jìn)入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點Q落月，如圖所示．關(guān)于“嫦娥四號”，下列說法正確的是

A. 沿軌道I運動至P時，需制動減速才能進(jìn)入軌道Ⅱ

B. 沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道I運行的周期

C. 沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度大于在Q點的加速度

D. 在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減小，機(jī)械能不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系．如關(guān)系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，也確定了V（伏）與A（安）和Ω（歐）的乘積等效，現(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、J（焦）、W（瓦）、C（庫）、F（法）、A（安）、Ω（歐）和T（特），由它們組合的單位與電壓單位V（伏）不等效的是

A. J/C B. C/F C. CTm/s D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學(xué)的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，0為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點，OB和0C為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果面出的力的圖示，下列說法中正確的是_____。

A、圖乙中的F是由平行四邊形法則得到的力F1和F2合力的理論值，F′是力F1和F2合力的實際測量值

B、圖乙的F′是由平行四邊形法則得到的力F1和F2合力的理論值，F是力F1和F2合力的實際測量值

C、在實驗中采用的科學(xué)方法是等效替代法

D、在實驗中采用的科學(xué)方法是控制變量法

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置：

（1）當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，a、b仍同時落地，該實驗結(jié)果可表明_______。

A.兩小球落地速度的大小相同

B.兩小球在空中運動的時間相等

C.a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同

D.a小球在水平方向的分運動是勻速直線運動

（2）一個學(xué)生在做平拋運動的實驗時只描出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上任取水平距離Δx相等的三點a、b、c,量得Δx=0.10m，又量得它們之間的豎直距離分別為h1=0.10m，h2=0.20m，取g=10m/s2，利用這些數(shù)據(jù)可以求出：

①物體被拋出時的初速度為____________m/s

②物體經(jīng)過點b時的豎直速度為____________m/s

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