12.如圖所示,一質(zhì)量為M的平板車B放在光滑水平面上,在其右端放一質(zhì)量為m的小木塊A,M=5m,A、B間動摩擦因素為μ,現(xiàn)給A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A開始向左運動,B開始向右運動,最后A不會滑離B,求:
(1)A、B最后的速度大小和方向.
(2)A在B上相對運動的時間.
(3)平板車的最小長度.

分析 (1)A、B系統(tǒng)動量守恒,應用動量守恒定律可以求出速度.
(2)對B由動量定理可以求出運動時間.
(3)對系統(tǒng),由能量守恒定律可以求出平板車的長度.

解答 解:(1)A、B系統(tǒng)動量守恒,以向右為正方向,
由動量守恒定律得:Mv0-mv0=(M+m)v,解得:v=$\frac{M-m}{M+m}$v0
將M=5m代入上式可得:v=$\frac{2}{3}$v0,方向與平板車B初速度方向相同;
(2)對B車,由動量定理得:-μmgt=Mv-Mv0,解得:t=$\frac{5{v}_{0}}{3μg}$;
(3)由能量守恒定律的:μmgL=$\frac{1}{2}$(M+m)v02-$\frac{1}{2}$(M+m)v2,解得:L=$\frac{5{v}_{0}^{2}}{3μg}$;
答:(1)A、B最后的速度大小為:$\frac{2}{3}$v0,方向與平板車B初速度方向相同.
(2)A在B上相對運動的時間為$\frac{5{v}_{0}}{3μg}$.
(3)平板車的最小長度為$\frac{5{v}_{0}^{2}}{3μg}$.

點評 本題考查了動量守恒定律的應用,分析清楚物體運動過程是正確解題的關(guān)鍵,分析清楚運動過程后,應用動量守恒定律、動量定理與能量守恒定律可以解題,解題時要注意正方向的選擇.

練習冊系列答案
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2.如圖所示是某電場中的一簇等勢面,甲等勢面的電勢為90V,乙等勢面的電勢為-10V,各相鄰等勢面間的電勢差相等,將q=+1×10-8C的電荷從A點移到B點,電場力做功1×10-6J;在圖中定性畫出過A、B、C點三條電場線.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.質(zhì)量為m的帶電小球在豎直方向的勻強電場中以加速度a=$\frac{1}{3}$g從靜止開始豎直向下運動了h的距離,則以下說法正確的是( 。
A.在整個過程中小球動能變化了mgh
B.下落時電場力的瞬時功率為$\frac{1}{3}$mg$\sqrt{2gh}$
C.在整個過程中電勢能增大了$\frac{2}{3}$mgh
D.在整個過程中機械能減少了$\frac{1}{3}$mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心,遍布于生活的方方面面.自動充電式電動車就是很好的一例,電動車的前輪裝有發(fā)電機,發(fā)電機與蓄電池連接.當在騎車者用力蹬車或電動自行車自動滑行時,自行車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電,將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來.現(xiàn)有某人騎車以500J的初動能在粗糙的水平路面上滑行,第一次關(guān)閉自動充電裝置,讓車自由滑行,其動能隨位移變化關(guān)系如圖①所示;第二次啟動自動充電裝置,其動能隨位移變化關(guān)系如圖②所示,則第二次向蓄電池所充的電能是( 。
A.200 JB.250 JC.300 JD.500 J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,真空中M、N 處放置兩等量異號電荷,a、b、c表示電場中的3條等勢線,d點和e點位于等勢線a上,f 點位于等勢線c上,df平行于MN.已知:一帶負電的試探電荷從d點移動到f點時,試探電荷的電勢能增加,則以下判斷正確的是( 。
A.M點處放置的是負電荷
B.d點的場強與f點的場強完全相同
C.d點的電勢高于f點的電勢
D.若將帶正電的試探電荷沿直線由d點移動到e點,則電場力先做正功、后做負功

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.質(zhì)量為m的跳水運動員,從離地面高H的跳臺上以速度v1斜向上跳起,跳起最大高度離跳臺為h,最后以速度v2進入水中,空氣阻力不能忽略,則下列說法正確的是(  )
A.運動員起跳時做的功為$\frac{1}{2}$mv${\;}_{1}^{2}$
B.從起跳到入水,重力對運動員做的功為mgH
C.運動員克服空氣阻力做的功為mg(H+h)-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{2}^{2}$
D.運動員在下落過程中機械能總量保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.在同一高度,以不同速度同時水平拋出兩個鋼球,不計空氣阻力,則兩球( 。
A.同時落地B.水平位移相同C.加速度不同D.著地速度相同

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1.氣墊導軌(如圖1所示)工作時,空氣從導軌表面的小孔噴出,在導軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運動時的阻力.為了驗證動量守恒定律,在水平氣墊導軌上放置兩個質(zhì)量均為m的滑塊,每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所用電源的頻率均為f.氣墊導軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運動,兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動.圖2為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位,那么,碰撞前兩滑塊的動量大小分別為0.2mfs1、0.2mfs3,兩滑塊的總動量大小為0.2mf(s1-s3);碰撞后兩滑塊的總動量大小為0.4mfs2.重復上述實驗,多做幾次.若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,則動量守恒定律得到驗證.

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2.2014年9月29日,在仁川亞運會跳高比賽中,卡塔爾選手穆•巴沙姆打破亞運會32年跳高記錄,奪得金牌.假設(shè)穆•巴沙姆的重心離地面高1.2m,起跳后身體橫著越過了1.96m的高度.據(jù)此可估算出他起跳時的豎直速度大約為(取g=10m/s2)(  )
A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s

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