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20.如圖,位于光滑水平面上的長(zhǎng)木板b端固定一厚度不計(jì)的擋板,木板連同擋板的質(zhì)量M=1.0kg.在木板的a端有一小物塊,質(zhì)量m=1.0kg,小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,它們都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)令小物塊以初速度v0=4.0m/s沿木板向右滑動(dòng),并和擋板相撞.已知碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失,g取10m/s2.碰撞后,小物塊恰好回到a端而不脫離木板,求:
(�。┠景宓拈L(zhǎng)度;
(ⅱ)小物塊與擋板碰前的速度.

分析 (�。┬∥飰K恰好回到a端而不脫離木板,小物塊和木板的速度相同,此過(guò)程中小物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律即可求解兩者的共同速度.對(duì)系統(tǒng),運(yùn)用能量守恒定律列式,求解木板的長(zhǎng)度;
(ⅱ)根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律求小物塊與擋板碰前的速度.

解答 解:(i)小物塊恰好回到a端而不脫離木板,兩者的速度相同,此過(guò)程中小物塊和木板組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)小物塊初速度方向?yàn)檎较�,由�?dòng)量守恒定律得:
  mv0=(m+M)v
設(shè)木板長(zhǎng)為L(zhǎng),根據(jù)能量守恒定律知.系統(tǒng)損失的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,則有
  2μmgL=12mv20-12M+mv2
聯(lián)立解得 L=1m
(ii)設(shè)小物塊與擋板碰前物塊與擋板的速度分別為v1和v2.根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得
   mv0=mv1+Mv2
  μmgL=12mv20-12mv21-12Mv22
聯(lián)立解得 v1=(2+2)m/s
答:
(�。┠景宓拈L(zhǎng)度是1m;
(ⅱ)小物塊與擋板碰前的速度是(2+2)m/s.

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)量守恒及功能關(guān)系,應(yīng)明確機(jī)械能的損失有兩部分,一部分來(lái)自于碰撞,另一部分來(lái)自于摩擦力做功,注意應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求解時(shí)要注意規(guī)定正方向.

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:解答題

10.如圖為倉(cāng)儲(chǔ)公司常采用的“自動(dòng)化”貨物裝卸裝置的示意圖.斜面固定在地面上,貨箱與上端固定的輕彈簧相連.開(kāi)始貨箱P在A處鎖定,裝上貨物后解除鎖定由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到下端B時(shí),貨箱和貨物可同時(shí)被鎖定;卸貨后解除鎖定,貨箱在彈簧牽引下被拉回到A處時(shí),速度恰好為零,又再次被鎖定.已知斜面傾角θ=37°,貨箱的質(zhì)量m=10Kg,貨箱與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,AB間的距離L=4m,g取10m/s2,sin37°=0.6.求:
(1)貨箱從B到A過(guò)程中彈簧減少的彈性勢(shì)能是多少?
(2)為使貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑到B,其裝載的貨物質(zhì)量M需要滿(mǎn)足什么條件?
(3)為了保證能被安全鎖定,貨箱到達(dá)底端的速率不能大于5m/s.請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷:當(dāng)裝載貨物的質(zhì)量M不斷增加時(shí),該裝置能否被安全鎖定.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

11.如圖所示,AB為半圓弧ACB水平直徑,C為ACB弧的中點(diǎn),AB=1.5m,從A點(diǎn)平拋出一小球,小球下落0.3s后落到ACB上,g取10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.小球的初速度一定為5m/s
B.小球的初速度可能為4.5m/s
C.運(yùn)動(dòng)軌跡在著落點(diǎn)的切線(xiàn)與水平方向夾角的正切可能等于6
D.運(yùn)動(dòng)軌跡在著落點(diǎn)的切線(xiàn)與水平方向夾角的正切可能等于43

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.當(dāng)一個(gè)物體靜止在水平桌面上時(shí),則( �。�
A.物體對(duì)桌面的壓力就是該物體的重力
B.物體對(duì)桌面的壓力使桌面發(fā)生形變
C.桌面形變產(chǎn)生對(duì)物體的支持力
D.以上說(shuō)法正確都正確

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期約為27天,地球同步衛(wèi)星的周期為1天.若月球的公轉(zhuǎn)半徑用R1表示,公轉(zhuǎn)速度用v1表示;同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑用R2表示,運(yùn)行速度用v2表示.則( �。�
A.R1R2=271B.R1R2=91C.v1v2=13D.v1v2=133

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

5.根據(jù)奧斯特的電生磁理論,通電直導(dǎo)線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)提出了以下幾個(gè)問(wèn)題,其中認(rèn)識(shí)正確的是(  )
A.導(dǎo)線(xiàn)沒(méi)有通電時(shí),小磁針的N極大致指向南方
B.若小磁針靜止在沿東西方向的放置的導(dǎo)線(xiàn)正下方,通電后可能看不到小磁針的偏轉(zhuǎn)
C.若沿東西方向放置導(dǎo)線(xiàn),通電后導(dǎo)線(xiàn)正上方的小磁針離導(dǎo)線(xiàn)越遠(yuǎn),偏轉(zhuǎn)角度越小
D.若導(dǎo)線(xiàn)沿南北放置,通電后導(dǎo)線(xiàn)延長(zhǎng)線(xiàn)上放置的小磁針也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

12.一木塊放置于水平轉(zhuǎn)盤(pán)上,與轉(zhuǎn)軸的距離為r,木塊隨轉(zhuǎn)盤(pán)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由木塊受到的靜摩擦力提供,若木塊與盤(pán)面間的最大靜摩擦力是木塊重力的μ倍,則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大是μgr

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,自動(dòng)卸貨車(chē)始終靜止在水平地面上,車(chē)廂在液壓機(jī)的作用下改變與水平面間的傾角,用以卸下車(chē)廂中的貨物.假設(shè)某次卸貨時(shí)車(chē)廂與水平面間的傾角不變,貨物相對(duì)于車(chē)廂勻加速下滑,在貨物下滑過(guò)程中,下列分析正確的是( �。�
A.地面對(duì)貨車(chē)的支持力大于車(chē)和貨物的總重力
B.地面對(duì)貨車(chē)的支持力等于車(chē)和貨物的總重力
C.地面對(duì)貨車(chē)的摩擦力方向水平向左
D.地面對(duì)貨車(chē)的摩擦力方向水平向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
B.將大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽,就變成了非晶體
C.一定溫度下,飽和汽的壓強(qiáng)是一定的
D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,液面分子間只有引力,沒(méi)有斥力,所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)

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