5.如圖所示,一質(zhì)量為2m的L形長(zhǎng)木板靜止在光滑的水平面上,木板右端豎起部分內(nèi)側(cè)有粘性物質(zhì).某一時(shí)刻有一質(zhì)量為m的物塊,以水平速度v0從L形長(zhǎng)木板的左端滑上木板.已知物塊與L形長(zhǎng)木板上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)它剛要與L形長(zhǎng)木板的右端豎起部分相碰時(shí),速度減為$\frac{{v}_{0}}{2}$,碰后立即粘在一起.求:
(1)長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度;
(2)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰的過(guò)程中,長(zhǎng)木板受到的沖量大。

分析 (1)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰前系統(tǒng)動(dòng)量守恒,結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出物塊與長(zhǎng)木板碰撞前木板的速度,根據(jù)功能關(guān)系即可求得木板的長(zhǎng)度.
(2)根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出碰后的速度,結(jié)合動(dòng)量定理求出長(zhǎng)木板受到的沖量大。

解答 解:(1)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰前系統(tǒng)動(dòng)量守恒,規(guī)定向右為正方向,設(shè)到達(dá)最右端時(shí)木板的速度為v1
則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知:
mv0=m$\frac{{v}_{0}}{2}$+2mv1
解得:v1=$\frac{{v}_{0}}{4}$
由動(dòng)能定理有:μmgL=$\frac{1}{2}$mv02-$\frac{1}{2}$m($\frac{{v}_{0}}{2}$)2-$\frac{1}{2}$•2mv12
解得:L=$\frac{5{{v}_{0}}^{2}}{16gμ}$.
(2)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰系統(tǒng)動(dòng)量守恒,規(guī)定向右為正方向,有:mv0=3mv2
對(duì)長(zhǎng)木板由動(dòng)量定理得:I=2mv2-2mv1=$\frac{m{v}_{0}}{6}$
答:(1)長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為$\frac{5{{v}_{0}}^{2}}{16gμ}$
(2)物塊與L形長(zhǎng)木板右端豎起部分相碰的過(guò)程中,長(zhǎng)木板受到的沖量大小為$\frac{m{v}_{0}}{6}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理的綜合運(yùn)用,綜合性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生能力要求較高,對(duì)于第一問(wèn),也可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解,但過(guò)程較為復(fù)雜,所以要注意體會(huì)動(dòng)量守恒定律的正確應(yīng)用.

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:解答題

15.如圖所示在半徑為R的圓形區(qū)域有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子以某一速度從A點(diǎn)向著磁場(chǎng)圓心O點(diǎn)方向進(jìn)入磁場(chǎng)后,沿著B(niǎo)點(diǎn)離開(kāi).已知∠AOB=120°,粒子重力不計(jì).求
(1)粒子運(yùn)動(dòng)速度;
(2)粒子從A到B所用時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.下列情況下的物體可以看做質(zhì)點(diǎn)的是(  )
A.研究孫楊在里約奧運(yùn)會(huì)游泳比賽中的手腳動(dòng)作時(shí)
B.研究“八一”飛行隊(duì)做特技飛行表演的飛機(jī)時(shí)
C.研究帆船手郭川橫渡太平洋過(guò)程中所在位置時(shí)
D.研究“蛟龍?zhí)枴鄙詈2杉蚧铩盁焽琛彼槠瑫r(shí)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.若要增大導(dǎo)體的電阻,在其他條件不變的情況下,有效的辦法是(  )
A.增加導(dǎo)體的長(zhǎng)度B.增加導(dǎo)體兩端的電壓
C.增大導(dǎo)體的橫截面積D.改用電阻率小的導(dǎo)體

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.質(zhì)量為2kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放,經(jīng)3s到達(dá)地面,不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2.則( 。
A.前2s內(nèi)重力的功率為200W
B.前2s內(nèi)重力的功率為400W
C.落地前1s內(nèi)重力做功與第1s內(nèi)重力做功相等
D.落地前1s內(nèi)重力做功比第1s內(nèi)重力做功多

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.有一個(gè)恒力能使質(zhì)量為m1的物體獲得3m/s2的加速度,如將其作用在質(zhì)量為m2的物體上能產(chǎn)生1.5m/s2的加速度.若將m1和m2合為一體,該力能使它們產(chǎn)生的加速度是1m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

10.在如圖所示寬度范圍內(nèi),用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度是v0的某種帶正電粒子偏轉(zhuǎn)θ角.在同樣寬度范圍內(nèi),若改用方向垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使該粒子穿過(guò)該區(qū)域,并使偏轉(zhuǎn)角也為θ(不計(jì)粒子的重力),則(  )
A.電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比$\frac{E}{B}$=$\frac{{v}_{0}}{sinθ}$
B.電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B之比$\frac{E}{B}$=$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$
C.粒子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比$\frac{{t}_{1}}{{t}_{2}}$=$\frac{sinθ}{θ}$
D.粒子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比$\frac{{t}_{1}}{{t}_{2}}$=$\frac{cosθ}{θ}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖所示,一質(zhì)量為M=10kg,長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m=4kg的小物塊,且視小物塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計(jì).今對(duì)木板突然施加一個(gè)F=24N的水平向右的拉力,g=10m/s2
(1)若木板上表面光滑,則小物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間將離開(kāi)木板?
(2)若小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=$\frac{1}{24}$,小物塊相對(duì)木板滑動(dòng)一段時(shí)間后離開(kāi),求此時(shí)小物塊相對(duì)地面位移?
(3)若小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=$\frac{1}{24}$,若小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3=$\frac{1}{12}$,小物塊相對(duì)木板滑動(dòng)一段時(shí)間后離開(kāi)繼續(xù)在地面上滑行,求小物塊相對(duì)地面停止滑行時(shí)的總位移?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.保持兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離不變,若把每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增加為原來(lái)的2倍,那么它們之間的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的4倍.

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