18.如圖所示,平直光滑的軌道上有一節(jié)車廂,車頂與另一輛平板車表面的高度差為1.8m,車廂以某一初速度v0做勻速直線運動,某時刻正好與靜止的平板車相碰撞并連接在一起,車廂頂邊緣處有一個小球以速度v0向前滑出,小球落在平板車上時距車廂前壁的距離為2.4m,已知平板車的質(zhì)量為車廂的一半,不計空氣阻力,求v0的大。

分析 兩車掛接時,因掛接時間很短,可以認(rèn)為小鋼球速度不變,兩車組成的系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求出兩車的共同速度,而小球以以前的速度做平拋運動,根據(jù)高度求出平拋運動的時間,從而求出在這段時間內(nèi)車子和小球在水平方向上的位移,然后求出車廂的初速度.

解答 解:設(shè)平板車質(zhì)量為m,則車廂質(zhì)量為2m.對車廂和平板車組成的系統(tǒng)動量守恒,
以向右為正方向,由動量守恒定律得:2mv0=(m+2m)v,解得,碰后平板車速度為v=$\frac{2}{3}$v0,
車廂和平板車碰后,小球做平拋運動的時間:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×1.8}{10}}s$=0.6s,
小球落在平板車上時距車廂前壁的距離為:s=v0t-vt=$\frac{1}{3}$v0t,
解得:v0=$\frac{3s}{t}=\frac{3×2.4}{0.6}m/s$=12m/s;
答:v0的大小為12m/s.

點評 本題將動量守恒與運動學(xué)進(jìn)行了綜合,理清小球的運動,結(jié)合運動學(xué)公式進(jìn)行求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.由猴哥、小紅帽等同學(xué)組成的物理興趣小組在做“探究做功和物體速度變化關(guān)系”的實驗前,提出以下幾種猜想:①W∝v,②W∝v2,③W∝$\sqrt{v}$,…他們的實驗裝置如圖甲所示,PQ為一塊傾斜放置的木板,在Q處固定一個速度傳感器(用來測量物體每次通過Q點的速度).在剛開始實驗時,岑岑、巖松、凱哥三位同學(xué)提出,不需要測出物體質(zhì)量,只要測出物體從初始位置到速度傳感器的距離和讀出速度傳感器的示數(shù)就行了,大家經(jīng)過討論采納了他們的建議.
(1)本實驗中不需要測量物體質(zhì)量的理由是什么?mg(sinθ-μcosθ)L=$\frac{1}{2}$mv2,等式兩邊都有m,所以探究W與v的關(guān)系時可以不用測量質(zhì)量m(請寫出表達(dá)式說明).
(2)讓物體分別從不同高度無初速釋放,測出物體從初始位置到速度傳感器的距離L1、L2、L3、L4…讀出物體每次通過速度傳感器Q的速度v1、v2、v3、v4、…并由汪總和豆豆兩位同學(xué)執(zhí)筆繪制了如圖乙所示的L-v圖象.根據(jù)繪制出的L-v圖象,若為了更直觀地看出L和v的變化關(guān)系,他們下一步應(yīng)該作出A
A.L-v2圖象     B.L-$\sqrt{v}$ 圖象     C.L-$\frac{1}{v}$圖象       D.L-$\frac{1}{\sqrt{v}}$ 圖象
(3)小貢、小偉、佳佳三位同學(xué)提議,利用本實驗器材還可測出摩擦因素,你說行嗎?若行,需要測出哪些物理量?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.在“探究速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,打點計時器打出一紙帶,A、B、C、D為紙帶上的四個計數(shù)點,且兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出,所用交流電頻率為50Hz,紙帶上計數(shù)點對應(yīng)刻度尺上的刻度如圖所示,則計數(shù)點B對應(yīng)的瞬時速度大。簐B=0.16m/s,計數(shù)點A對應(yīng)的瞬時速度大小:vA=0.12m/s,加速度的大小a=0.40m/s2(三個結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖是某質(zhì)點運動的速度圖象,由圖象得到的正確結(jié)果是(  )
A.2-4s內(nèi)的加速度是-1m/s2
B.0-2s內(nèi)的位移大小是3m
C.0-1s內(nèi)的加速度大于2-4s內(nèi)的加速度
D.0-1s內(nèi)的運動方向與2-4s內(nèi)的運動方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.關(guān)于物體運動的速度和加速度,以下說法中正確的是( 。
A.速度為零,加速度一定為零B.加速度為零,速度一定為零
C.加速度變大,速度有可能變小D.速度變小,加速度有可能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中,將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套(如圖).實驗中需用兩個彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉像皮條.某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項:
A.橡皮條彈性要好,拉力要適當(dāng)大些.
B.拉橡皮條的細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)長一些,便于確定力的方向.
C.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上.
D.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行.
其中正確的是BD(填入相應(yīng)的字母)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.某實驗小組利用如圖1所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗.

(1)本實驗采用的科學(xué)方法是A.
A.控制變量法             B.假設(shè)法                C.理想實驗法                    D.等效替換法
(2)實驗時需要將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,這樣做事為了消除木板對小車的摩擦力的影響,使小車所受合外力F等于繩對小車的拉力.
(3)實驗中由于繩對小車的拉力小于(選填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力.會給實驗帶來系統(tǒng)誤差.為減小此誤差,實驗中要對小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取,以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是④.(填寫相應(yīng)序號)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g、140g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g、55g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、35g
(4)實驗中打點計時器所使用的電源頻率為50Hz,圖2中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分:1、2、3、4、5是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未標(biāo)出,由該紙帶的測量數(shù)據(jù)可求得小車的加速度a=1.09m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.一輛汽車質(zhì)量為3×103kg,以10m/s的速度前進(jìn),受到的阻力為車重的0.02倍,則關(guān)閉發(fā)動機后汽車要經(jīng)過多長時間才能停止?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.以下說法中正確的是(  )
A.馬拉車加速前進(jìn)時,馬拉車的力比車?yán)R的力大
B.馬拉車減速前進(jìn)時,馬拉車的力比車?yán)R的力小
C.靜放在水平桌面上的書,受到的重力和桌面對它的支持力是一對平衡力
D.靜放在斜面上的書,重力的垂直斜面的分力就是它對斜面的壓力

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