【題目】如圖所示，質(zhì)量M=1.5kg的小車靜止于光滑水平面上并緊靠固定在水平面上的桌子右邊，其上表面與水平桌面相平，小車的左端放有一質(zhì)量為0.5kg的滑塊Q．水平放置的輕彈簧左端固定，質(zhì)量為0.5kg的小物塊P置于光滑桌面上的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)．現(xiàn)用水平向左的推力F將P緩慢推至B點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)），推力做功WF=4J，撤去F后，P沿桌面滑到小車左端并與Q發(fā)生彈性碰撞，最后Q恰好沒(méi)從小車上滑下．已知Q與小車表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．（g=10m/s2）求：

（1）P剛要與Q碰撞前的速度是多少？

（2）Q剛在小車上滑行時(shí)的初速度v0是多少？

（3）為保證Q不從小車上滑下，小車 的長(zhǎng)度至少為多少？

【答案】（1）4m/s（2）4m/s（3）6m

【解析】

試題（1）推力F通過(guò)P壓縮彈簧做功，根據(jù)功能關(guān)系有：

① （1分）

當(dāng)彈簧完全推開(kāi)物塊P時(shí)，彈簧仍是原長(zhǎng)，有：② （2分）

由①②式聯(lián)立解得：（1分）

（2）P、Q之間發(fā)生彈性碰撞，設(shè)碰撞后Q的速度為，P的速度為，由動(dòng)量守恒和能量守恒得：

③ （2分）

④ （2分）

由③④式解得，（1分）

（3）設(shè)滑塊Q在小車上滑行一段時(shí)間后兩者的共同速度為u，由動(dòng)量守恒可得：

⑤（4分）

根據(jù)能量守恒，系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱：

⑥（4分）

聯(lián)立⑤⑥解得：（1分）

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】矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，在時(shí)間內(nèi)，線框的ab邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖像（力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能是下圖中的（）

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，有一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖所示，a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為：4V、8V、10V，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.坐標(biāo)原點(diǎn)O的電勢(shì)為7V

B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為200V/m

C.正電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能可能小于負(fù)電荷在O點(diǎn)的電勢(shì)能

D.若將一負(fù)電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的速度圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A.a、b加速時(shí),物體a的加速度大于物體b的加速度

B.20s時(shí),a、b兩物體相距最遠(yuǎn)

C.60s時(shí),物體a在物體b的后方

D.40s時(shí),a、b兩物體速度相等,相距900m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力．

(1)通過(guò)ab邊的電流Iab是多大？

(2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一邊長(zhǎng)為L的正方形銅線框abcd可繞水平軸ab自由轉(zhuǎn)動(dòng)，一豎直向上的外力F作用在cd邊的中點(diǎn)，整個(gè)線框置于方向豎直向上的均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化。已知該方形線框銅線的電導(dǎo)率(即電阻率的倒數(shù))為σ，銅線的半徑為r0，質(zhì)量密度為ρ，重力加速度大小為g。

（1）當(dāng)框平面與水平面abef的夾角為θ時(shí)，求該方形線框所受到的重力矩；

（2）當(dāng)框平面與水平面abef的夾角為θ時(shí)，框平面恰好處于平衡狀態(tài)。求此時(shí)線框中cd邊所受到的磁場(chǎng)B的作用力的大小與外力的大小F之間的關(guān)系式；

（3）隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化，可按照（2）中的關(guān)系式隨時(shí)調(diào)整外力F的大小以保持框平面與水平面abef的夾角總為θ．在保持夾角θ不變的情形下，已知在某一時(shí)刻外力為零時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率││。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲乙兩汽車在同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，其速度﹣時(shí)間圖象分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車t2時(shí)刻并排行駛。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. 兩車在t1時(shí)刻也并排行駛

B. 在t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前

C. 甲車的加速度大小先增大后減小

D. 乙車的加速度大小先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，傾角為θ的光滑斜面固定在水平面上，勁度系數(shù)為k的輕彈簧，下端固定在斜面底端，上端與質(zhì)量為m的物塊A連接，A的右側(cè)緊靠一質(zhì)量為m的物塊B，但B與A不粘連。初始時(shí)兩物塊均靜止�，F(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F作用在B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的v－t圖象如圖乙所示，t1時(shí)刻A、B的圖線相切，t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)，重力加速度為g，則( )

A.

B. t2時(shí)刻，彈簧形變量為

C. t2時(shí)刻彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，物塊A達(dá)到速度最大值

D. 從開(kāi)始到t1時(shí)刻，拉力F做的功比彈簧釋放的勢(shì)能少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，t＝0 時(shí)，質(zhì)量為 0.5 kg 的物體從光滑斜面上的 A 點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B 點(diǎn)后進(jìn)入水平面(經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在 C 點(diǎn)．每隔 2 s 物體的瞬時(shí)速度 記錄在下表中，重力加速度 g 取 10 m/s2. 求：

t/s

0

2

4

6

v/(m·s－1)

0

8

12

8

（1）物體在 AB 段的時(shí)間

（2）物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度

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