题目内容

如图所示,一质量为3 kg的平板车M放在光滑水平面上,在其右端放一质量为2 kg的小木块m,木块与平板车间动摩擦因数为μ=0.5,现给木块和平板车以大小相等、方向相反的初速度v0=3 m/s,(g取10 m/s2)求:

(1)运动过程中小木块不滑出平板车,平板车至少多长;
(2)从地面上看,小木块向左运动到离出发点最远处时,平板车向右运动位移大小.
(1)(2)

试题分析::(1)m刚好没有滑离板,表示当m滑到板的最左端时,A、B具有相同的速度,设此速度为v,M和m的初速度的大小为v0,规定向右为正方向,则据动量守恒定律可得: 
设平板车至少长为l,由能量守恒关系:
代入数据解的:l=2.16m
(2)小木块向左运动到离出发点最远处时,木块速度为零,平板车速度为v',由动量守恒定律得:
这一过程平板向右运动x,对平板车应用动能定理得:
代入数据联立得:
练习册系列答案
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如图甲所示,是某研究性学习小组做探究“探究功与速度变化的关系”的实验,图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时,橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时,橡皮筋对小车做功为2W,3W…小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.

(1)除了图中的已给出的实验器材外,还需要的器材有交流电源和______
(2)关于该实验,下列说法正确的是
A.实验仪器安装时,可以不平衡摩擦力
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
D.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出
(3)每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的______部分进行测量;图乙给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm,BC=1.60cm,CD=1.62cm,DE=1.62cm.已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度vm=______m/s.(结果保留两位有效数字)
(4)第1次至第5次的实验数据如下表所示
试验次数橡皮筋做的功小车获得的最大速度vm(m/s)小车最大速度的平方vm2(m/s)2小车最大速度的立方vm3(m/s)3小车最大速度的平方根
v

(m/s)1/2
1W1.001.001.001.00
22W1.411.992.811.19
33W1.763.095.451.32
44W2.004.008.001.41
55W2.255.0611.391.50
请你根据上表中的数据猜想功与速度变化的关系,并在图丙所示的坐标系中作出相应的图象验证你的猜想.
(5)根据你所做的图象,得出的功与速度关系的结论是:______.

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