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如图所示,质量M的水平木板静止在光滑的水平地面上,板的左端放一质量为m的铁块,现给铁块一个水平向右的瞬时冲量使其以初速度开始运动,并与固定在木板另一端的弹簧相碰后返回,恰好又停在木板左端,求:

  (1)整个过程中系统克服摩擦力做的功.
  (2)若铁块与木板间的动摩擦因数为m ,则铁块对木块相对位移的最大值是多少?
  (3)系统的最大弹性势能是多少?
(1)(2)(3)
(1)系统动量守恒,铁块重新到达木板左端时,两者速度相等,设为v,全程克服摩擦力做功为W,则

  (2)铁块从左向右相对木板位移由零到最大过程中,克服摩擦力做的功为全程克服摩擦力做的功W的一半,设相对位移的最大值为s,则W=2f·sfmmg
  (3)弹簧压缩到最短时,铁块对木板的相对速度为零,此时弹簧的弹性势能最大
  
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图8所示,A、B两球质量均为m,期间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在高为1.25m的光滑水平台面上放着两个质量分别为0.2kg和0.3kg的小球B、C,两球间用轻质弹簧连接。现有一质量为0.1kg的小球A以v0=10m/s的水平速度与B球在极短的时间内发生正碰并被反弹,A球从水平台上下落后,落地点距平台右边缘的水平距离为1m。已知三个小球半径相同,弹簧的形变在弹性限度内,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)碰后小球A的速度;
(2)碰后小球B在压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量mA= 2.0kg的木块A,从左侧光滑水平面上以v0=3.0m/s向右运动,然后与B发生碰撞,设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离,已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m,重力加速度为g=10m/s2,木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。(结果保留两位有效数字)求:
(1)木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。
(2)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。
(3)最终木块B与平板车左端的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

花样滑冰运动中,在一个平直的冰道上,一对双人滑运动员正以相同的水平速度v0=4m/s匀速滑行,某时刻质量为m1=80kg的男运动员将质量为m2=40kg的女运动员沿与v0相同的方向向前水平推出(推出时间极短),推出的女运动员相对冰面的速度为v2=5m/s。
(1)求女运动员被推出瞬间,男运动员速度大小是多少;
(2)推出女运动员t=2s后,男运动员以a=3m/s2的加速度匀加速去追赶匀速运动的女运动员,他将在距推出点多远处追上女运动员。(不计推出女运动员的距离,推出后2s内两运动员均做匀速运动)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在水平向左的匀强电场中,有一光滑绝缘的导轨,导轨由水平部分AB和与它连接的的位于竖直平面的半圆轨道BC构成,AB长为L,圆轨道半径为R.A点有一质量为m电量为+q的小球,以初速度v0水平向右运动而能进入圆轨道.若小球所受电场力与其重力大小相等,重力加速度为g,求:
⑴小球运动到B点时的速度vB
⑵小球能过C点而不脱离圆轨道,v0必须满足的条件.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,长12m的木板右端固定一立柱,板和立柱的总质量为50kg,木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为50kg的人立于木板左端,木板与人均静止,人以4m/s2匀加速向右奔跑至板的右端并立即抱住立柱,求:

  (1)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间;
  (2)木板的总位移。
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为3m的足够长木板C 静止在光滑水平面上,质量均为m 的两个物体AB 放在C 的左端,AB 间相距s0,现同时对AB施加水平向右的瞬间冲量而使之分别获得初速度v0和2v0,若ABC之间的动摩擦因数分别为μ 和 2 μ ,则:
(1)最终ABC的共同速度为多大
(2)求A达到最小速度时,系统产生的热量Q

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右并非放有序号是1,2,3,…,n的物体,所有物块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同,开始时,木板静止不动,第1,2,3,…n号物块的初速度分别是v,2 v,3 v,…nv,方向都向右,木板的质量与所有物块的总质量相等,最终所有物块与木板以共同速度匀速运动。设物块之间均无相互碰撞,木板足够长。试求:

小题1:所有物块与木板一起匀速运动的速度v
小题2:第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v
小题3:通过分析与计算说明第k号(k<n=物块的最小速度v

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