19.如圖所示,在光滑的水平面上放一個(gè)小車C,C的左端放一個(gè)物塊B.A從靜止開始由h高處沿光滑曲面(曲面底端剛好與小車表面在同一平面內(nèi))下滑,當(dāng)A滑到曲面底端時(shí),在極短的時(shí)間內(nèi)A,B碰撞后粘在一起在小車上向右運(yùn)動(dòng),最后恰好滑到小車的中點(diǎn)相對小車靜止.A、B與小車C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.A、B,C的質(zhì)量均為m.忽略A,B的大。笮≤嘋的長度.

分析 A下滑的過程,支持力不做功,機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒求出A與B碰撞前的速度大。瓵與B碰撞的過程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,列式可求得碰后AB的共同速度.AB共同體在C上滑行過程,三個(gè)物體組成的系統(tǒng)合外力為零,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,AB恰好滑到車的最右端而不掉下來時(shí),三者的速度相同,根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式求出共同速度,再根據(jù)系統(tǒng)的能量守恒列式求解L.

解答 解:設(shè)車C的長度為L,A、B、C的質(zhì)量為m,則
A下滑過程中機(jī)械能守恒,有  $mgh=\frac{1}{2}mv_0^2$
A與B碰撞動(dòng)量守恒,以A的速度為正方向,則有mv0=2mv1
A、B、C三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以A的速度為正方向,有2mv1=3mv2
A、B、C三者組成的系統(tǒng)能量守恒,有 $\frac{1}{2}2mv_1^2=\frac{1}{2}3mv_2^2+2μmg\frac{L}{2}$
聯(lián)立以上各式解得  $L=\frac{h}{6μ}$
答:小車C的長度為$\frac{h}{6μ}$.

點(diǎn)評 正確應(yīng)用能量守恒和動(dòng)量守恒列方程是解決本題的關(guān)鍵,對于兩個(gè)以上物體相互作用的過程,解題時(shí)優(yōu)先考慮守恒定律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.用同一張底片對著小球運(yùn)動(dòng)的路徑每隔$\frac{1}{10}$s拍一次照,得到的照片如圖所示,則小球在1-6cm過程運(yùn)動(dòng)的平均速度以及在3.5cm處的瞬時(shí)速度分別是(  )
A.0.25m/s,0.17m/sB.0.17m/s,0.225m/s
C.0.17m/s,0.17m/sD.0.17m/s,無法確定

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

10.光子的能量ε=$\frac{hC}{λ}$,動(dòng)量P=$\frac{h}{λ}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖所示,在帶電體C的右側(cè)有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均放在絕緣支座上.若先將A、B分開,再移走 C,則A帶負(fù)電,B帶正電.(填正或負(fù))

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖所示,QO是水平桌面,PO是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門,中心間的距離為L.質(zhì)量為M的滑塊A上固定一窄遮光條,滑塊A通過一條平行于長木板的細(xì)線,在質(zhì)量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下,光電門1、2記錄遮光時(shí)間分別為△t1和△t2.遮光條寬度為d.
(1)若用此裝置驗(yàn)證牛頓第二定律,實(shí)驗(yàn)中測得的滑塊運(yùn)動(dòng)的加速a=$\frac{a6oeagk^{2}}{2L}$($\frac{1}{△{{t}_{2}}^{2}}-\frac{1}{△{{t}_{1}}^{2}}$).
(2)如果已經(jīng)平衡了摩擦力,不能(選填“能”或“不能”)用此裝置驗(yàn)證A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,理由是摩擦力做功,機(jī)械能不守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,松開紙帶,使重物下落.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn).打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上,下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,從起始點(diǎn)O開始,將此后連續(xù)打出的7個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)為A、B、C、D….該重物下落的加速度為9.6 m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,用同樣材料做成的A、B、C三個(gè)物體放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng).已知三物體質(zhì)量間的關(guān)系mA=2mB=3mC,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之間的關(guān)系是rC=2rA=2rB,那么以下說法中正確的是(  )
A.物體A受到的摩擦力最大
B.物體C受到的摩擦力最大
C.物體C的向心加速度最大
D.轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速加快時(shí),物體B最先開始滑動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否
等于增加的動(dòng)能.
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BCD.
(將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在橫線處)
(2)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值.如圖2所示,根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=$\frac{({s}_{2}-{s}_{1}){f}^{2}}{4}$.
(3)在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測阻力的大。粢阎(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是重錘的質(zhì)量m.試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=m[g-$\frac{({s}_{2}-{s}_{1}){f}^{2}}{4}$].

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.日常生活中談到的“熱”,具有不同的含義,它可以表示物理學(xué)中的熱量、溫度、內(nèi)能等,以下敘述中哪個(gè)“熱”是用來表示物理學(xué)上的內(nèi)能( 。
A.今天的天氣很熱B.摩擦生熱
C.物體放熱溫度降低D.今年出現(xiàn)足球熱

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