【題目】如圖所示，一條不可伸長的輕繩長為R，一端懸于天花板上的O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）�，F(xiàn)有一個(gè)高為h，質(zhì)量為M的平板車P，在其左端放有一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊Q（可視為質(zhì)點(diǎn)），小物塊Q正好處在懸點(diǎn)O的正下方，系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)剛好與Q發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間極短，且無能量損失。已知Q離開平板車時(shí)的速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M：m=4:1,重力加速度為g，求：

（1）小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大；

（2）平板車P的長度為多少；

【答案】（1） （2）

【解析】（1）設(shè)小球即將與物塊Q碰撞前的速度為v0，小球由初始位置擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能守恒定律可得：mgR（1-cos60°）=mv02

解得：v0＝

設(shè)碰撞后小球速度為v1，物塊Q速度為v2，由于小球與物塊Q是彈性碰撞，所以碰撞過程滿足機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒，取向右為正方向，則得：

mv0=mv1+mv2
兩式聯(lián)立可得：v1=0，v2＝v0＝
即：速度交換，小球速度變?yōu)榱悖?/span>Q獲得速度v0．
設(shè)Q離開平板車時(shí)的速度大小為v，則平板車速度為v，物塊Q在小車上滑行的過程中，由動(dòng)量守恒定律可得：mv2＝mv+M×v
又 M：m=4：1
可得：v＝

（2）設(shè)平板車的長度為L，由題意可得物塊Q在小車上滑行時(shí)，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，所以有：

可得：L＝

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中：

(1)某同學(xué)連接的電路如圖所示。

①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測得的是通過__________的電流；

②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測得的是_________的阻值；

③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測得的是__________兩端的電壓。

(2)(多選) 使用多用電表的歐姆擋測量電阻，下列說法正確的是____________.

A.雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏小

B.測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必須減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量

C.選擇“×10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值小于25Ω

D.歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，電源電動(dòng)勢減小，雖能完成調(diào)零，但測量值將略偏大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】運(yùn)載火箭是人類進(jìn)行太空探索的重要工具，一般采用多級發(fā)射的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來提高其運(yùn)載能力。某興趣小組制作了兩種火箭模型來探究多級結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，模型甲內(nèi)部裝有△m=100 g的壓縮氣體，總質(zhì)量為M=l kg，點(diǎn)火后全部壓縮氣體以vo =570 m/s的速度從底部噴口在極短的時(shí)間內(nèi)豎直向下噴出；模型乙分為兩級，每級內(nèi)部各裝有 的壓縮氣體，每級總質(zhì)量均為，點(diǎn)火后模型后部第一級內(nèi)的全部壓縮氣體以速度vo從底部噴口在極短時(shí)間內(nèi)豎直向下噴出，噴出后經(jīng)過2s時(shí)第一級脫離，同時(shí)第二級內(nèi)全部壓縮氣體仍以速度vo從第二級底部在極短時(shí)間內(nèi)豎直向下噴出。噴氣過程中的重力和整個(gè)過程中的空氣阻力忽略不計(jì)，g取10 m／s2，求兩種模型上升的最大高度之差。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】近來，無線充電成為應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ钪械囊豁?xiàng)新科技，其中利用電磁感應(yīng)原理來實(shí)現(xiàn)無線充電是比較成熟的一種方式，電動(dòng)汽車無線充電方式的基本原理如圖所示：路面下依次鋪設(shè)圓形線圈，相鄰兩個(gè)線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應(yīng)線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時(shí)，就可以進(jìn)行充電。在汽車勻速行駛的過程中，下列說法正確的是

A. 感應(yīng)線圈中電流的磁場方向一定與路面線圈中電流的磁場方向相反

B. 感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是方向改變、大小不變的電流

C. 感應(yīng)線圈一定受到路面線圈磁場的安培力，會(huì)阻礙汽車運(yùn)動(dòng)

D. 給路面下的線圈通以同向電流，不會(huì)影響充電效果

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】波速均為v=2m/s的甲乙兩列簡諧橫波，甲沿x軸負(fù)方向傳播，乙沿x軸正方向傳播，某時(shí)刻波的圖象分別如圖甲、乙所示，其中P、Q處的質(zhì)點(diǎn)均處于波峰，關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是

A.甲波中的M處質(zhì)點(diǎn)比P處質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置

B.從圖示的時(shí)刻開始，P處質(zhì)點(diǎn)與Q處質(zhì)點(diǎn)同時(shí)回到平衡位置

C從圖示的時(shí)刻開始，經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向通過的位移為2m

D.從圖示的時(shí)刻開始，經(jīng)過1.0s，M質(zhì)點(diǎn)沿通過的路程為20cm

E.如果這兩列波相遇不可能形成穩(wěn)定的干涉圖樣

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電容為的平行板電容器兩板之間距離為，接在電壓為的電源上．今有一質(zhì)量為，帶電量為的微粒，以速度沿水平方向勻速直線穿過（不計(jì)微粒的重力），如圖所示．若把兩板間距離減到一半，還要使粒子仍以速度勻速直線穿過，則必須在兩板間（ ）

A. 加一個(gè)，方向向里的勻強(qiáng)磁場

B. 加一個(gè)，方向向外的勻強(qiáng)磁場

C. 加一個(gè)，方向向里的勻強(qiáng)磁場

D. 加一個(gè)，方向向外的勻強(qiáng)磁場

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，速度為、電荷量為的正離子恰能沿直線飛出離子速度選擇器，選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度為，電場強(qiáng)度為，則（ ）

A. 若改為電荷量的離子，將往上偏（其它條件不變）

B. 若速度變?yōu)?/span>將往下偏（其它條件不變）

C. 若改為電荷量的離子，將往上偏（其它條件不變）

D. 若速度變?yōu)?/span>將往下偏（其它條件不變）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小水電站，輸出的電功率為P0=20kW，輸出電壓U0=400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)?/span>2000V電壓遠(yuǎn)距離輸送，輸電線總電阻為r=10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電．下列說法正確的是（　　）

A. 變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2=1：5

B. 輸電線上的電流為50A

C. 輸電線上損失的電功率為25kW

D. 變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4=95：11

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面內(nèi)直角坐標(biāo)系xOy中有一光滑金屬導(dǎo)軌AOC，其中曲線導(dǎo)軌OA滿足方程y＝Lsin kx，長度為的直導(dǎo)軌OC與x軸重合，整個(gè)導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)有一長為L金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知金屬棒單位長度的電阻為R0，除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計(jì)，棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)至AC的過程中（ ）

A. 感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值為e＝BvLsin kvt B. 感應(yīng)電流逐漸減小

C. 閉合回路消耗的電功率逐漸增大 D. 通過金屬棒的電荷量為

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同步練習(xí)冊答案