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如图,质量为M=4kg的木板AB静止放在光滑水平面上,木板右端B点固定一根轻质弹簧,弹簧自由端在C点,C到木板左端的距离L=0.5m,质量为m=1kg的小木块(可视为质点)静止放在木板的左端,木块与木板间的动摩擦因数为,木板AB受到水平向左的恒力F=14N,作用一段时间后撤去,恒力F撤去时木块恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧最大压缩量x = 5cm,。求:
(1) 水平恒力F作用的时间t
(2) 拆去F后,弹簧的最大弹性势能Ep
(3) 整个过程产生的热量Q
(1)(2)(3)1.4J

(1)对m  (1分)   (1分)
M     (1分)   (1分)
m运动至C时:(1分)  解得: (1分)
(2)m运动至C时,两物体速度: 
m (1分)
M  (1分)
弹簧被压至最短时,二者具有共同速度v
     (3分)
对系统:  (3分)
解得:  (1分)
(3)假设最终m没从AB滑下,由动量守恒可知最终共同速度仍为  (1分)
m相对AB向左运动的位移为s,则:
  解得:  (2分)
可知:,故上面假设正确。 (1分)
全过程产热: (1分)
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


(1)小车在运动过程中,弹簧的弹性势能最大值;(8分)
(2)为使小物块不从小车上滑下,车面粗糙部分至少多长?(6分)
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两个质量分别为M1M2的劈A和B,高度相同,放在光滑的水平面上,A和B相向的侧面都是相同的光滑的曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一个质量为m的物块位于劈A的曲面上,距水平面的高度为h. 物块从静止开始滑下,然又滑上劈B的曲面. 试求物块在B上能够达到的最大高度H是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示海岸炮将炮弹水平射出,炮身质量(不含炮弹)为M,每颗炮弹质量为m,当炮身固定时,炮弹水平射程为s,那么当炮身不固定时,发射同样的炮弹,水平射程将是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

两端开口、内壁光滑的直玻璃管MN竖直固定在水平面上,a、b二个小球,直径相等,略小于玻璃管的内径,且远小于玻璃管的长度,大小可忽略不计;a、b两球的质量分别为m1和m2(m1 = 2m2)。开始时,a球在下b球在上两球紧挨着在管口M处由静止同时释放,a球着地后立即反弹,其速度大小不变,方向竖直向上,与b球相碰,接着b球竖直上升。设两球碰撞时间极短、碰撞过程中总动能不变,在b球开始上升的瞬间,一质量为m3的橡皮泥在M处自由落下,如图所示。b与c在管中某处相遇后粘在一起,要使b、c粘合后能够竖直飞出玻璃管口,则m2与m3之比必须满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在光滑的水平地面上,质量为M=3.0kg的长木板A的左端,叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点),处于静止状态,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30。在木板A的左端正上方,用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点。现将小球C拉至上方使轻绳拉直且与水平方向成θ=30°角的位置由静止释放,到达O点的正下方时,小球CB
发生碰撞且无机械能损失,空气阻力不计,取g=10m/s2.求:
⑴小球C与小物块B碰撞前瞬间轻绳对小球的拉力;
⑵木板长度L至少为多大时,小物块才不会滑出木板.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

2003年1月5日晚,在太空遨游92圈的"神舟"四号飞船返回舱按预定计划,载着植物种子、邮品、纪念品等实验品,安全降落在内蒙古中部草原。
"神舟"四号飞船在返回时先要进行姿态调整,飞船的返回舱与留轨舱分离,返回舱以近8km/s的速度进入大气层,当返回舱距地面30km时,返回舱上的回收发动机启动,相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作。在飞船返回舱距地面20km以下的高度后,速度减为200m/s而匀速下降,此段过程中返回舱所受空气阻力为,式中为大气的密度,v是返回舱的运动速度,S为与形状特征有关的阻力面积。当返回舱距地面高度为10km时,打开面积为1200m2的降落伞,直到速度达到8.0m/s后匀速下落。为实现软着陆(即着陆时返回舱的速度为0),当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火,使返回舱落地的速度减为零,返回舱此时的质量为2.7×103kg 取g=10m/s2
(1)用字母表示出返回舱在速度为200m/s时的质量。
(2)分析打开降落伞到反冲发动机点火前,返回舱的加速度和速度的变化情况。
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功。

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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m1、带电荷量为+q的金属球a和质量为m2m1、带电荷量为+q的金属球b用等长的绝缘轻质细线吊在天花板上,它们静止时刚好接触,并且ab接触处贴一绝缘纸、使ab碰撞过程中没有电荷转移,在PQ左侧有垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场,在PQ右侧有竖直向下的匀强电场、场强大小为E=。现将球b拉至细线与竖直方向成θ=53°的位置(细线刚好拉直)自由释放,下摆后在最低点与a球发生弹性碰撞。由于电磁阻尼作用,球a将于再次碰撞前停在最低点,求经过多少次碰撞后悬挂b的细线偏离竖直方向的夹角小于37°?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题


(1)小金属块与平板车的质量之比
(2)小金属块与平板车上表面间的动摩擦因数;
(3)若小金属块最后刚好没滑离平板车,则平板车的长度为多少?
 

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