【題目】（20分）一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。時(shí)刻開(kāi)始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至時(shí)木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊始終未離開(kāi)木板。已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的圖線如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求

（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）木板的最小長(zhǎng)度；

（3）木板右端離墻壁的最終距離。

【答案】（1） （2）（3）

【解析】

（1）根據(jù)圖像可以判定碰撞前木塊與木板共同速度為

碰撞后木板速度水平向左，大小也是

木塊受到滑動(dòng)摩擦力而向右做勻減速，根據(jù)牛頓第二定律有

解得

木板與墻壁碰撞前，勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，位移，末速度

其逆運(yùn)動(dòng)則為勻加速直線運(yùn)動(dòng)可得

帶入可得

木塊和木板整體受力分析，滑動(dòng)摩擦力提供合外力，即

可得

（2）碰撞后，木板向左勻減速，依據(jù)牛頓第二定律有

可得

對(duì)滑塊，則有加速度

滑塊速度先減小到0，此時(shí)碰后時(shí)間為

此時(shí)，木板向左的位移為末速度

滑塊向右位移

此后，木塊開(kāi)始向左加速，加速度仍為

木塊繼續(xù)減速，加速度仍為

假設(shè)又經(jīng)歷二者速度相等，則有

解得

此過(guò)程，木板位移末速度

滑塊位移

此后木塊和木板一起勻減速。

二者的相對(duì)位移最大為

滑塊始終沒(méi)有離開(kāi)木板，所以木板最小的長(zhǎng)度為

（3）最后階段滑塊和木板一起勻減速直到停止，整體加速度

位移

所以木板右端離墻壁最遠(yuǎn)的距離為

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：

【題目】圓盤(pán)可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)半徑為R，甲、乙物體（均視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量分別為M和m（M>m），它們與圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍，兩物體用長(zhǎng)為L（L<R）的輕繩連在一起，如圖所示．將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的位置上，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤(pán)不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(guò)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流，一汽車(chē)停在小山坡底，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，汽車(chē)啟動(dòng)后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．試分析司機(jī)能否安全脫離.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,一個(gè)三棱柱形玻璃磚的橫截面為直角三角形,其中∠ABC為直角,∠ACB = 30°,BC邊長(zhǎng)為L。t=0時(shí),一細(xì)光束從AB邊中點(diǎn)D射入玻璃磚,光的入射方向垂直于玻璃磚的表面。已知 (c為光在真空中的傳播速度)開(kāi)始,有光從玻璃磚內(nèi)射出。求玻璃磚的折射率n。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的透明半球體，在半球體右側(cè)平行底面放置一個(gè)光屏。現(xiàn)在有一束平行單色光垂直半球底面射向透明半球體，經(jīng)半球體折射后在光屏上形成光斑，將光屏由半球體頂部向右平移至距頂部處時(shí)，光斑逐漸減小為半徑為的圓。已知光在真空中的傳播速度為c，求：

①透明半球體對(duì)該單色光的折射率；

②從底面圓心Ｏ處射入的單色光在透明半球體內(nèi)傳播的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示為現(xiàn)在最為暢銷(xiāo)的霧霾廢氣凈化裝置，受污染的廢氣經(jīng)電離后通過(guò)該裝置進(jìn)行過(guò)濾，凈化后的空氣由右端噴出，圖中虛線是電離后帶負(fù)電的廢氣粒子（不計(jì)重力）在過(guò)濾裝置中的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B兩點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)軌跡與裝置兩極板間電場(chǎng)線的交點(diǎn)。忽略廢氣粒子在此凈化過(guò)程中的相互作用以及電量變化，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 廢氣粒子在A點(diǎn)電勢(shì)能大于在B點(diǎn)電勢(shì)能 B. 廢氣粒子在此過(guò)程中電勢(shì)能一直在增大

C. 廢氣粒子在此過(guò)程中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) D. 廢氣粒子在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1＜s0）處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示．訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板：冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗．訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處．假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1．重力加速度為g．求

（1）冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）滿(mǎn)足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).圖甲為光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置。圖乙中的滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連。測(cè)得滑塊(含遮光板)質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光板先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為、。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板寬度，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則讀數(shù)為_________cm；

(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門(mén)中心之間的距離為L，本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：___________(用題目中給定的字母表示)；

(3)若測(cè)得的系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量，請(qǐng)分析可能的原因__________________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，OAC為正三棱柱框架在xOy平面的一個(gè)截面，OA與x軸正方向夾角為30°。OA上方空間存在沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，框架內(nèi)存在垂直OAC平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。y軸上P點(diǎn)的離子源，每隔相同時(shí)間，以速度v0沿x軸正方向射出質(zhì)量為m，電荷量為q的正離子，不考慮離子間的相互作用，離子恰好從OA正中間的小孔Q垂直于OA射入框架。若離子每次與框架內(nèi)壁碰撞后等速率反彈，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，經(jīng)過(guò)數(shù)次碰撞后又恰好從小孔Q沿與OA垂直方向射出框架，離子電荷量始終不變且離子的重力不計(jì)。已知第一個(gè)離子剛從Q處射入框架時(shí)，第二個(gè)離子恰好從P處射出，框架內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不超過(guò)。

(1)求OQ間的距離；

(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

(3)第一個(gè)離子從框架射出前框架內(nèi)最多可能有多少個(gè)離子。

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