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【题目】如图所示,一质量m=lkg的长木板静止于光滑的水平面上,一个质量M=2kg的物块(可视为质点)置于长木板的左端。长木板与右侧竖直挡板足够远。现同时给物块水平向右、给长木板水平向左且大小均为=2m/s的初速度,已知物块与长木板间的动摩擦因数,长木板与挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失,物块始终没有从长木板上掉下来,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)长木板长度的最小值L

(2)物块与长木板开始运动到长木板第n次与竖直挡板碰撞前的过程中,物块相对长木板滑动的总时间t

【答案】(1);(2)

【解析】

(1)由题意知,长木板与挡板每次碰撞前物块与长木板已达共同速度,长木板与竖直挡板多次碰撞后停在挡板处,当长木板的长度最小时物块停在长木板的右端,整个过程中由能量守恒定律有

解得

(2)设长木板与右侧挡板第一次碰撞前,物块与长木板的共同速度为,由动量守恒定律得

解得

第一次碰撞前物块相对长木板滑动的时间

长木板与挡板第二次碰撞前,设物块与长木板的共同速度为,由动量守恒定律得

解得

第一次碰撞后与第二次碰撞前物块相对长木板滑动的时间

长木板与挡板第三次碰前,设物块与长木板的共同速度为,由动量守恒定律得

解得

第二次碰撞后与第三次碰撞前物块相对长木板滑动的时间

……

依此类推,物块与长木板开始运动到长木板第n次与竖直挡板碰撞前的过程中,物块相对长木板滑动的总时间为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,长为8d、间距为d的平行金属板水平放置,O点有一粒子源,能持续水平向右发射初速度为v0,电荷量为+q,质量为m的粒子。在两板间存在如图所示的交变电场,取竖直向下为正方向,不计粒子重力。以下判断正确的是

A. 粒子在电场中运动的最短时间为

B. 射出粒子的最大动能为mv02

C. t=时刻进入的粒子,从O点射出

D. t=时刻进入的粒子,从O点射出

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【题目】在探究物体的加速度与力的关系时,我们使用了图甲所示装置,在实验时保持小车及车中砝码的总质量不变,将细线下端悬挂砝码及砝码盘的总重力作为小车受到的合力,用打点计时器测出小车运动的加速度a

1)关于实验操作,下列说法正确的是________

A.实验前应调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行

B.在平衡摩擦力时,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码盘的牵引下恰好做匀速直线运动

C.实验中小车的加速度越大越好

D.实验时应先接通电源后释放小车

2)图乙为实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点ABCD E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测出各计数点到A点间的距离如图乙所示.已知所用电源的频率为50Hz,打B点时小车的速度vB________ m/s,小车的加速度a______ m/s2

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【题目】2019年建国70周年国庆阅兵中,空中护旗梯队破空而来,拉开了阅兵分列式的序幕,悬挂国旗 直-20”直升机匀速通过天安门广场上空,受到水平风力的作用,悬挂国旗的悬绳与竖直方向成角(悬绳质量不计),如图所示。其中直-20”直升机质量为M,国旗(含下方重物)质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )

A.直-20”直升机和国旗(含下方重物)受到空气作用力竖直向上

B.直-20”直升机和国旗(含下方重物)受到空气作用力沿悬绳的方向向上

C.悬绳对国旗(含下方重物)的拉力大小为

D.悬绳对国旗(含下方重物)的拉力和国旗(含下方重物)对悬绳的拉力是一对平衡力

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】长、宽、高分别为abc的矩形中空装置,上下两面为金属板,前后两面为绝缘材料组成,左右两面开放,在垂直于前后方向上加磁感应强度为B、方向水平向外的匀强磁场。现有带电荷量为q,质量为m的液滴持续从矩形装置左侧以某一初速度水平射入,入射液滴在磁场中所受的洛伦兹力大于重力,最终上下两平面形成稳定的电势差U,重力加速度为g。则下列说法正确的是(  )

A.上下两金属板电势的高低与入射液滴的电性无关

B.最终上下两平面形成稳定的电势差

C.在形成稳定电势差之前的液滴进入装置电势能减小

D.在形成稳定电势差之后,后续射入的液滴不再影响稳定电势差U的大小

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【题目】长木板A放在光滑的水平面上,质量为m的小物体B以水平初速v0滑上A的上表面,它们的vt图象如图所示,则根据图中的信息(图中所标注的物理量均为已知量)可以求得

A.木板获得的动能B.系统损失的机械能

C.木板的长度D.AB间的动摩擦因数

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【题目】如图所示水平平台上有一轻弹簧,左端固定在A自然状态时其右端位于B平台AB段光滑,BC段长x=1m,与滑块间的摩擦因数为μ1=0.25.平台右端与水平传送带相接于C传送带的运行速度v=7m/s,长为L=3m,传送带右端D点与一光滑斜面衔接斜面长度s=0.5m,另有一固定竖直放置的光滑圆弧形轨道刚好在E点与斜面相切圆弧形轨道半径R=1m,θ=37°.今将一质量m=2kg的滑块向左压缩轻弹簧,使弹簧的弹性势能为Ep=30J,然后突然释放当滑块滑到传送带右端D点时恰好与传送带速度相同并经过D点的拐角处无机械能损失。重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不计空气阻力。试求:

(1)滑块到达C点的速度vC

(2)滑块与传送带间的摩擦因数μ2

(3)若传送带的运行速度可调,要使滑块不脱离圆弧形轨道,求传送带的速度范围.

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【题目】如图,在地面上方水平向左的匀强电场中,两带电小球ab以一定初速度射入电场中P点后的运动轨迹分别如图中虚线所示,b轨迹为直线。已知b球带电量大小为q,质量为m,其轨迹与电场夹角为θ,重力加速度大小为g,则(  )

A.a球带负电

B.匀强电场的电场强度E=

C.b球经P点后做匀加速直线运动

D.a球经P点后的运动过程中电势能逐渐增大

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【题目】如图所示,一个小物块静止在水平轨道上的A点,水平轨道右侧与一竖直光滑圆轨道平滑连接于B点,小物块可不受阻碍地进入圆轨道,C为圆轨道的最高点。在极短时间内给小物块一水平向右的冲量I,使小物块从A点向右运动。已知小物块的质量m=2kg,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,圆轨道的半径R=0.24mAB两点的距离L=0.5m,重力加速度g=10m/s2,问:

(1)冲量I为多大时,小物块恰好运动到B

(2)冲量I为多大时,小物块能顺利经过圆轨道的C

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