练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，水平面左右两侧均为固定的竖直墙壁，左侧与一光滑固定的
    14
    圆弧相连，半径R=0.8m，圆弧底端切线水平且与车的上表面平齐，将一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆弧顶端由静止释放后滑下，滑块与车的上表面间的动摩擦因数为μ=0.3，已知M=3m，小车所在的水平面足够长（即滑块与小车的速度相同前小车不会与墙壁相碰），且小车每次与墙壁的碰撞都不损失机械能（取g=10m/s2）求：
    （1）小车第一次与墙壁相碰前的速度
    （2）要保证滑块始终不从车上掉下来，车长至少为多少？
    分析：（1）根据机械能守恒定律求出小滑块滑到底端时的速度，结合动量守恒定律求出小车第一次与墙壁相撞前的速度．
    （2）根据动量守恒定律和能量守恒定律求出小车第一次与墙壁碰撞时，滑块的相对位移，碰撞后，小车以碰撞前的速度反弹，再结合动量守恒定律和能量守恒定律求出两者速度相同时的相对位移，结合两次相对位移求出小车的至少长度．
    解答：解：（1）根据机械能守恒定律得：mgR=
    1
    2
    mv2
    解得：v=
    		2gR
    =
    		2×10×0.8
    m/s=4m/s    ．
    根据动量守恒定律得：mv=（M+m）v′
    解得小车第一次与墙壁相碰前的速度：v′=
    mv
    M+m
    =
    m×4
    4m
    m/s=1m/s    ．
    （2）设第一次小车与墙壁碰撞，滑块相对于小车的位移为x1
    根据能量守恒定律得：μmgx1=
    1
    2
    mv2-
    1
    2
    (M+m)v′2    ．
    代入数据解得：x1=2m．
    小车第一次与墙壁碰撞后反向向左运动，设达到共同速度为v″．
    根据动量守恒定律得：Mv′-mv′=（M+m）v″
    代入数据解得：v″=0.5m/s
    设在此过程中相对运动的位移为x2，根据能量守恒定律得：
    μmgx2=
    1
    2
    mv′2+
    1
    2
    Mv′2    -
    1
    2
    (M+m)v″2
    代入数据解得：x2=0.5m．
    则小车至少的长度：l=x1+x2=2.5m．
    答：（1）小车第一次与墙壁相碰前的速度为1m/s．
    （2）要保证滑块始终不从车上掉下来，车长至少为2.5m．
    点评：本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律和机械能守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高，是高考的热点问题，需加强训练．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一质量为m，带电荷量为+q的小物体，在水平方向的匀强磁场B中，从倾角为
    mg
    IL
    =
    0.4
    2×0.2
    的绝缘光滑足够长的斜面上由静止开始下滑，求：
    （1）此物体在斜面Q上运动的最大速度．
    （2）此物体在斜面上运动的距离．
    （3）此物体在斜面上运动的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一质量为m=0.016kg、长L=0.5m、宽d=0.1m、电阻R=0.1Ω的矩形线圈，从h1=5m的高处由静止开始下落，然后进入高度为h2（h2＞L）的匀强磁场．下边刚进入磁场时，线圈正好作匀速运动．线圈的下边通过磁场所经历的时间t=0.15s．取g=10m/s2
    （1）求匀强磁场的磁感应强度B．
    （2）求线圈的下边刚离开磁场的瞬间，线圈的加速度的大小和方向．
    （3）在线圈的下边通过磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q是多少？通过线圈的电荷量q是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一质量为m的物块恰好沿着倾角为θ的斜面匀速下滑．现对物块施加一个竖直向下的恒力F．则物块（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F的作用下，从最低点A点拉至B点的过程中，力F所做的功为（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，一质量为m=1.0×10-2kg，带电量为q=1.0×10-6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角．小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g取10m/s2．
    （1）求电场强度E．
    （2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案