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如图所示,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一个质量为m的木块,小车的右端固定一个轻质弹簧.现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,木块便沿小车向右滑行,在与弹簧作用后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端.试求:

①木块返回到小车左端时小车的动能;
②弹簧获得的最大弹性势能.

;②

解析试题分析:①选小车和木块整体为研究对象,由于m受到冲量I之后系统水平方向不受外力作用,系统动量守恒,设系统的末速度为v,则
I=(M+m)v 解得
小车的动能为Ek=
②当弹簧具有最大弹性势能Ep时,小车和木块具有共同速度,即为v.设木块从小车左端运动到弹簧弹性势能最大的过程中,摩擦生热Wf,在此过程中,由能量守恒得

当木板返回到小车左端时,由能量守恒得

联立得
考点:动量守恒定律及其应用

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:单选题

一质量为m的物体以速度v0在足够大的光滑水平面上运动,从零时刻起,对该物体施加一水平恒力F,在t时刻,物体的速度减小到最小值4v0/5,此后速度又不断增大.则下列说法正确的是:(     )

A.水平恒力F大小为
B.在0-t时间内,水平恒力做的功为
C.在2t时刻,物体速度大小为仍为v0
D.若零时刻起,水平恒力方向不变,大小变为2F,则在t时刻,物体的速度大小仍为v0

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

如图所示,把一个线框从一匀强磁场中匀速拉出(线框原来全在磁场中)。第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它条件不变,则前后两次拉力大小之比是     ,拉力功率之比是     ,拉力做功的绝对值之比        ,是安培力做功的绝对值之比是 ,线框产生的热量之比是     ,通过导线某一横截面的电量之比是 。 

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端齐平。质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,小球与BC间的动摩擦因数μ=,进入管口C端时与圆管恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为EP。求

(1)小球达到B点时的速度大小vB
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角,导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,导轨下端连接阻值为R的电阻。现让一质量为m,电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑,ab下滑距离s后开始匀速运动,重力加速度为g。求:

(1)ab棒匀速下滑时速度v的大小;
(2)ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中,ab棒上产生的热量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,滑块A、B的质量分别为,由轻质弹簧相连,置于光滑水平面上,把两滑块拉近,使弹簧处于压缩状态后用一轻绳绑紧,两滑块一起以恒定的速率向右 滑动。若突然断开轻绳,当弹簧第一次恢复原长时,滑块A的动能变为原来的,求弹簧第一次恢复到原长时B的速度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示.质量M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点)。一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上。若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5(g取10m/s2。)

(ⅰ)平板车最后的速度是多大?
(ⅱ)全过程损失的机械能为多少?
(ⅲ)A在平板车上滑行的时间为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分) 如图所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C的负电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,静电力做功都是4.0×10-8 J.已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20 cm,∠a=37°,∠c=90°,(sin37°=0.6  cos37°=0.8)求:

(1)a、b两点的电势差;
(2)匀强电场的场强大小和方向.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

如图甲所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,则(  )

A.t1时刻小球动能最大
B.t2时刻小球动能最大
C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
D.t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

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