6．如圖所示，一質(zhì)量為M=4kg的小車左端放有一質(zhì)量為m=2kg的鐵塊，它們以v0=6m/s的共同速度沿光滑水平面向豎直墻運(yùn)動(dòng)，車與墻碰撞的時(shí)間極短，不計(jì)碰撞時(shí)機(jī)械能的損失．鐵塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，車長(zhǎng)L足夠長(zhǎng)，鐵塊不會(huì)到達(dá)車的右端，最終小車與鐵塊相對(duì)靜止．求整個(gè)過(guò)程中：
①鐵塊所示摩擦力的沖量大小I．
②鐵塊和小車組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q．

分析 ①對(duì)車和鐵塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合力為零，動(dòng)量守恒，即可求出小車與鐵塊共同運(yùn)動(dòng)的速度，然后由動(dòng)量定理求出沖量．
②根據(jù)能量守恒定律求出系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

解答 解：①以車和鐵塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合力為零．
以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v，
對(duì)鐵塊，由動(dòng)量定理得：I=mv+mv0，解得：I=16N•s，方向：向左；
②對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$（M+m）v02=$\frac{1}{2}$（M+m）v2+Q，解得：Q=96J；
答：①鐵塊所示摩擦力的沖量大小I為16N•s．
②鐵塊和小車組成的系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q為96J．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到兩個(gè)物體的相互作用，應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)量守恒定律．運(yùn)用動(dòng)量守恒定律研究物體的速度，比牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合簡(jiǎn)單，因?yàn)閯?dòng)量守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)和過(guò)程．涉及時(shí)間問(wèn)題，可優(yōu)先考慮動(dòng)量定理．

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

2．如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，請(qǐng)回答
（1）質(zhì)點(diǎn)在AB、BC、CD段各做什么運(yùn)動(dòng)？
勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)
（2）AB、CD段的加速度各是2m/s2，-4m/s2．
（3）質(zhì)點(diǎn)在前4秒的位移14 m．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

3．質(zhì)量為4m的小物塊A靜止在離地面高h(yuǎn)的水平桌面的邊緣，質(zhì)量為m的小物塊B沿桌面向A運(yùn)動(dòng)以速度v0=3L$\sqrt{\frac{g}{2h}}$與之發(fā)生正碰（碰撞時(shí)間極短）．碰后A離開桌面，其落地點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng)，碰后B反向運(yùn)動(dòng)．已知B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，求：
（1）B后退的距離為多少？
（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊B克服摩擦力做的功與因碰撞損失的機(jī)械能之比為多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

14．用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)中不需要（填“需要”或“不需要”）用天平測(cè)量重錘的質(zhì)量m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直（填“豎直”或“水平”）安裝．
（2）按照?qǐng)D示的裝置安裝器件時(shí)，應(yīng)將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源交流（填“直流”或“交流”）輸出端上．
（3）開始打點(diǎn)的時(shí)候，兩個(gè)操作步驟“接通電源”和“松開紙帶”的順序是應(yīng)該先操作接通電源．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，半徑為R的圓環(huán)豎直放置，直徑MN為水平方向，環(huán)上套有兩個(gè)小球甲和乙，甲、乙之間用一長(zhǎng)$\sqrt{2}$R的輕桿相連，小球可以沿環(huán)自由滑動(dòng)，開始時(shí)甲球位于M點(diǎn)，乙球鎖定．已知乙的質(zhì)量為m，重力加速度為g．
（1）若甲球質(zhì)量也為m，求此時(shí)桿對(duì)甲球的彈力大小；
（2）若甲的質(zhì)量為2m，解除乙球鎖定，由靜止釋放輕桿．求甲球由初始位置到達(dá)最低點(diǎn)的過(guò)程中，輕桿對(duì)甲球所做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．兩個(gè)分子之間距離為r0時(shí)，分子間的引力和斥力大小相等，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．當(dāng)分子之間距離為r0時(shí)，分子具有最大勢(shì)能
B．當(dāng)分子之間距離為r0時(shí)，分子具有最小勢(shì)能，距離變大或變小，勢(shì)能都變大
C．當(dāng)分子之間距離大于r0時(shí)，引力增大，斥力減小，勢(shì)能變大
D．當(dāng)分子之間距離小于r0時(shí)，引力減小，斥力增大，勢(shì)能變小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究小車的加速度跟合外力的關(guān)系，途中與小車左端相連的是測(cè)力傳感器，小車放置在表面處粗糙程度相同的水平長(zhǎng)木板上，按圖裝配好實(shí)驗(yàn)器材，先測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力，逐漸向砂桶中添加細(xì)砂粒，當(dāng)觀察到小車剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，記下傳感器的最大示數(shù)為F0，可認(rèn)為摩擦阻力為F0．

（1）將小車放回初位置并用手按住，繼續(xù)向沙桶中添加一定量的砂粒，記下傳感器的示數(shù)F1，接通頻率為50Hz的交流電源使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，然后釋放小車，打出一條紙帶，再繼續(xù)向沙桶中添加砂粒，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，打出多條紙帶，如圖2為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出，按時(shí)間順序，取0、1、2、3、4、5、6六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點(diǎn)到0點(diǎn)的距離（單位：cm），分別標(biāo)注在相應(yīng)的計(jì)數(shù)點(diǎn)的下方，則小車的加速度a=0.756m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）算出各次小車的加速度和合力F（F=F1-F0），獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關(guān)系圖象，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦可忽略，下列圖象可能正確的是AD
（3）寫出一條對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播．t=0時(shí)的波形圖如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A與質(zhì)點(diǎn)B相距1m，A點(diǎn)速度沿y軸的正方向；t=0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第一次到達(dá)正向最大位移處．由此可知（　　）
A．此波的傳播速度為25m/s
B．從t=0時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)0.04s，質(zhì)點(diǎn)A沿波的傳播方向遷移了1m
C．在t=0.04s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向
D．若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為12.5Hz

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

16．如圖所示，將一質(zhì)量為m的小球從空中o點(diǎn)以速度v0水平拋出，飛行一段時(shí)間后，小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能Ek=5mv02，不計(jì)空氣阻力，則小球從O到P（　�。�
A．下落的高度為$\frac{5{{v}_{0}}^{2}}{g}$B．經(jīng)過(guò)的時(shí)間為$\frac{2{v}_{0}}{g}$
C．運(yùn)動(dòng)方向改變的角度為arctan$\frac{1}{3}$D．速度增量為3v0，方向豎直向下

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案