3．如圖，在光滑平直的軌道上有一節(jié)質(zhì)量為M的車廂，車廂以12m/s的速度向右勻速運(yùn)動，車廂頂部右側(cè)邊緣有一小物塊（質(zhì)量可忽略）與之相對靜止．前方停著一質(zhì)量m=3M的平板車，車頂離平板車高為h=1.8m．某時(shí)刻車廂與平板車相撞，車廂頂部的小物塊順勢向前滑出．試問小物塊將落在平板車上距離平板車左端多遠(yuǎn)的范圍內(nèi)？（不計(jì)空氣阻力，平板車足夠長，g=10m/s2）

分析 車廂和平板車組成的系統(tǒng)在碰撞前后瞬間動量守恒，分完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞兩種情況，根據(jù)動量守恒定律列式和能量守恒定律列式，小物體離開車廂做平拋運(yùn)動，結(jié)合高度求出運(yùn)動的時(shí)間，根據(jù)車廂碰撞前后瞬間的速度以及物塊運(yùn)動的時(shí)間求出小球相對于車的水平位移即可．

解答 解：若車廂與平板車相碰后粘在一起共同運(yùn)動，以向右為正，根據(jù)動量守恒定律得：Mv0=（M+m）v
代入數(shù)據(jù)解得：v=3m/s
小物塊下落的時(shí)間為：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=0.6s$，
小物塊相對于車的水平位移為：s1=（v0-v）t=5.4m，
若車廂與平板車相碰的過程中，沒有能量損失，以向右為正，根據(jù)動量守恒定律和能量守恒定律得：
Mv0=Mv1+mv2，
$\frac{1}{2}M{{v}_{0}}^{2}=\frac{1}{2}M{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}$，
解得：${v}_{2}=\frac{{v}_{0}}{2}$，
則物塊相對于車的水平位移為：s2=（v0-v2）t=3.6m，
所以小物塊將落在平板車上距離平板車左端3.6m-5.4m的范圍內(nèi)．
答：小物塊將落在平板車上距離平板車左端3.6m-5.4m的范圍內(nèi)．

點(diǎn)評 本題考查了動量守恒和平拋運(yùn)動的綜合，知道車廂和平板車在碰撞前后瞬間動量守恒，運(yùn)用動量守恒定律進(jìn)行求解．

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

13．下列物體或人，不能看作質(zhì)點(diǎn)的是（　�。�
A．計(jì)算從蕪湖開往北京火車的平均速度
B．研究航天飛機(jī)繞地球的飛行周期時(shí)，繞地球飛行的航天飛機(jī)
C．研究在空中做各種翻騰動作的體操運(yùn)動員
D．計(jì)算某同學(xué)從家到學(xué)校的路程

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，用某單色光照射某金屬表面，有光電子逸出那么光電子的最大初動能取決于入射光的頻率 （選填頻率、強(qiáng)度、照射時(shí)間、光子數(shù)目）；與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的現(xiàn)象是天然放射現(xiàn)象（選填電離現(xiàn)象、α粒子散射實(shí)驗(yàn)、天然放射現(xiàn)象）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．2014年12月14日，北京飛行控制中心傳來好消息，嫦娥三號探測器平穩(wěn)落月．已知嫦娥三號探測器在地球表面受的重力為G1，繞月球表面飛行時(shí)受到月球的引力為G2，地球的半徑為R1，月球的半徑為R2，地球表面處的重力加速為g．則（　　）
A．探測器沿月球表面軌道上做勻速圓周運(yùn)動的周期為2π$\sqrt{\frac{{R}_{2}{G}_{1}}{g{G}_{2}}}$
B．月球與地球的質(zhì)量之比為$\frac{{G}_{1}{{R}_{2}}^{2}}{{G}_{2}{{R}_{1}}^{2}}$
C．月球表面處的重力加速度為$\frac{{G}_{1}}{{G}_{2}}$g
D．月球與地球的第一宇宙速度之比為$\sqrt{\frac{{G}_{1}{R}_{2}}{{G}_{2}{R}_{1}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推動了人類社會的進(jìn)步．以下說法正確的是（　　）
A．牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論
B．伽利略利用銅球沿斜槽滾下的實(shí)驗(yàn)，推理出自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動．這采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的方法
C．卡文迪許發(fā)明了扭秤，測出了萬有引力常量．這使用了微小形變放大方法
D．開普勒利用行星運(yùn)行的規(guī)律，并通過月地檢驗(yàn)，得出了萬有引力定律

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．2013年6月20日上午10：04至10：55“神舟10號”飛船上的航天員王亞平在聶海勝、張曉光的配合下，完成了我國首次太空授課任務(wù)．已知在整個授課的過程中，“神舟10號”飛船繞地球運(yùn)行約半周，那么飛船與同步通訊衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相比，飛船（　�。�
A．運(yùn)轉(zhuǎn)的周期較大B．運(yùn)轉(zhuǎn)的速率較大
C．運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加速度較小D．離地面的高度較大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．要測繪一個標(biāo)有“3V、0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V．
（1）實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用下圖1中的D（填字母代號）
（2）實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，當(dāng)小燈泡的電壓為1.0V，其電阻為10Ω，由圖2可得，當(dāng)電壓U＞1V后，小燈泡電阻R隨溫度T的升高而增大（填“增大”或“減小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖，窗子上、下沿間的高度H=1.6m，墻的厚度d=0.4m，某人在離墻壁距離L=1.4m、距窗子上沿高h(yuǎn)=0.2m處的P點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體以速度v垂直于墻壁水平拋出，小物體直接穿過窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2，則v的取值范圍是（　�。�
A．v＞7m/sB．v＞2.3m/sC．3m/s＜v＜7m/sD．2.3m/s＜v＜3m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．宇宙飛船以周期為T繞地球作近地圓周運(yùn)動時(shí)，由于地球遮擋陽光，會經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示．已知地球的半徑為R，引力常量為G，地球自轉(zhuǎn)周期為T0．太陽光可看作平行光，宇航員在A點(diǎn)測出的張角為α，則（　�。�
A．飛船繞地球運(yùn)動的線速度為$\frac{2πR}{Tsin（\frac{α}{2}）}$
B．一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為$\frac{T}{{T}_{0}}$
C．飛船每次經(jīng)歷“日全食”過程的時(shí)間為$\frac{aT}{2π}$
D．地球質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}si{n}^{3}（\frac{α}{2}）}$

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