如圖所示,質(zhì)量為M的平板小車靜止在光滑的水平地面上,小車左端放一個(gè)質(zhì)量為m的木塊,小車的右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧.現(xiàn)給木塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I,木塊便沿小車向右滑行,在與彈簧作用后又沿原路返回,并且恰好能到達(dá)小車的左端.試求:

①木塊返回到小車左端時(shí)小車的動(dòng)能;
②彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能.
(1)(2)

試題分析:①選小車和木塊整體為研究對(duì)象,由于m受到?jīng)_量I之后系統(tǒng)水平方向不受外力作用,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)系統(tǒng)的末速度為v,則I=mv0=(M+m)v
小車的動(dòng)能為
②根據(jù)動(dòng)量定理得,I=mv0,則木塊的初速度,當(dāng)彈簧具有最大彈性勢(shì)能Ep時(shí),小車和木塊具有共同速度,即為v.設(shè)木塊從小車左端運(yùn)動(dòng)到彈簧彈性勢(shì)能最大的過(guò)程中,摩擦生熱Wf,在此過(guò)程中,由能量守恒得
當(dāng)木板返回到小車左端時(shí),由能量守恒得
聯(lián)立得
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短).用閃光照相,閃光4次攝得的閃光照片如圖16-1-7所示.已知閃光的時(shí)間間隔為Δt,而閃光本身持續(xù)時(shí)間極短.在這4次閃光的瞬間,A、B兩滑塊均在0—80 cm刻度范圍內(nèi),且第一次閃光時(shí),滑塊A恰好通過(guò)x=55 cm處,滑塊B恰好通過(guò)x=70 cm處.問(wèn):

圖16-1-7
(1)碰撞發(fā)生在何處?
(2)碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長(zhǎng)時(shí)間?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

假設(shè)一小型火箭沿人造地球衛(wèi)星的軌道在高空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如果火箭向跟其速度相反的方向射出一個(gè)質(zhì)量不可忽略的物體A,則下列情況哪些是能夠成立的(   )
A.物體A可能豎直落下地球,火箭可能沿原軌道運(yùn)動(dòng)
B.A跟火箭都不可能沿原軌道運(yùn)動(dòng)
C.A運(yùn)行軌道半徑將減小,火箭運(yùn)動(dòng)軌道半徑將增大
D.A可能沿地球半徑方向豎直下落,火箭運(yùn)行的軌道半徑增大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一輕質(zhì)彈簧上端懸掛于天花板,下端系一質(zhì)量為M的平板,處于平衡狀態(tài),一質(zhì)量為m的均勻環(huán)套在彈簧外,與平板的距離為h.讓環(huán)自由下落,撞擊平板.已知碰后環(huán)與板以相同的速度向下運(yùn)動(dòng),使彈簧伸長(zhǎng)(   )
A.若碰撞時(shí)間極短,則碰撞過(guò)程中環(huán)與板的總動(dòng)量守恒
B.若碰撞時(shí)間極短,則碰撞過(guò)程中環(huán)與板的總機(jī)械能守恒
C.環(huán)撞擊板后,板的新的平衡位置與h的大小無(wú)關(guān)
D.在碰后板和環(huán)一起下落的過(guò)程中,它們減少的動(dòng)能等于克服彈簧彈力所做的功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)每次噴出m=200g的氣體,噴出的氣體相對(duì)地面的速度為v=1000m/s,設(shè)火箭初質(zhì)量m=300kg,發(fā)動(dòng)機(jī)每秒噴20次,在不考慮空氣阻力及地球引力的情況下,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)1s末的速度多大?(小數(shù)點(diǎn)后保留一位)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖甲所示裝置,通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)探究碰撞過(guò)程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次.圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的豎直投影點(diǎn),B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面內(nèi),米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.

(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為_(kāi)_______cm.
(2)在以下選項(xiàng)中,本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是________.
A.水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B.測(cè)量A球與B球碰撞后,A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C.測(cè)量A球與B球的質(zhì)量
D.測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度
(3)某同學(xué)用一把有50個(gè)小等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑,由于遮擋,只能看見(jiàn)游標(biāo)尺的后半部分,如圖所示,小球的直徑D=________mm.

(4)常用的測(cè)量?jī)x器還有螺旋測(cè)微器,若某次測(cè)量示數(shù)如圖,則待測(cè)長(zhǎng)度為_(kāi)_______mm.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

水平冰面的同一直線上有三個(gè)木箱A、B、C,質(zhì)量均為60kg.一質(zhì)量為30kg的猴子停在A上,與A一起以3m/s的速度向右滑向靜止的木箱B、C,在接近B時(shí),以6m/s的水平速度跳上木箱B,接近木箱C時(shí)再以6m/s的水平對(duì)地速度跳上木箱C,最終與C一起運(yùn)動(dòng),若木箱在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生碰撞,則碰撞后不再分開(kāi),求木箱A、B、C最終運(yùn)動(dòng)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

半徑相等的兩個(gè)小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),若甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量,發(fā)生碰撞前,兩球的動(dòng)能相等,則碰撞后兩球的狀態(tài)可能是      (填選項(xiàng)前的字母)
A.兩球的速度方向均與原方向相反,但它們動(dòng)能仍相等
B.兩球的速度方向相同,而且它們動(dòng)能仍相等
C.甲、乙兩球的動(dòng)量相同
D.甲球的動(dòng)量不為零,乙球的動(dòng)量為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

((9分)如圖所示,在光滑水平地面上有一質(zhì)量為2m的長(zhǎng)木板,其左端放有一質(zhì)量為m的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),重物與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。開(kāi)始時(shí),長(zhǎng)木板和重物都靜止,現(xiàn)在給重物以初速度v0,設(shè)長(zhǎng)木板撞到前方固定的障礙物前,長(zhǎng)木板和重物的速度已經(jīng)相等。已知長(zhǎng)木板與障礙物發(fā)生彈性碰撞,為使重物始終不從長(zhǎng)木板上掉下來(lái),求長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度L至少為多少?(重力加速度為g)

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