题目内容
19.![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201706/146/2a2e9001.png)
(1)求滑块与小车的最终速度为多少?
(2)要使滑块不脱离小车,小车至少多长?
分析 (1)小球下摆的过程中,由机械能守恒求小球与滑块碰撞前瞬间的速度.由动量守恒定律和机械能守恒定律求得碰后瞬间两者的速度.滑块在小车上滑行时,两者组成的系统动量守恒,由动量守恒定律求滑块与小车的最终速度.
(2)根据能量守恒定律求小车的最小长度.
解答 解:(1)小球下摆过程,由机械能守恒定律有:
mgl(1-cos60°)=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
代入数据解得:v0=4m/s
设小球与滑块碰撞后小球的速度为v1,滑块的速度为v2,小球与滑块碰撞过程中小球和滑块组成的系统动量守恒、机械能守恒,取水平向右为正方向,则有:
m0v0=m0v1+mv2.
$\frac{1}{2}$m0v02=$\frac{1}{2}$m0v12+$\frac{1}{2}$mv22.
解得:v1=0,v2=4m/s
滑块在小车滑行的过程,由滑块与小车组成的系统动量守恒得:
mv2=(M+m)v3.
代入数据解得:v3=1.6m/s
(2)由滑块和小车组成的系统能量守恒可得:
μmgd=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$(M+m)v32.
代入数据解得:d=1.2m
答:(1)滑块与小车的最终速度为1.6m/s.
(2)要使滑块不脱离小车,小车至少1.2m.
点评 本题的关键明确物体的运动过程,把握每个过程的物理规律,知道弹性碰撞遵守两个守恒定律:动量守恒定律和机械能守恒定律.
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练习册系列答案
相关题目
10.下列说法中正确的是( )
A. | 由于“辽宁舰”航母“高大威武”,故任何情况下都不能看成质点 | |
B. | 战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点 | |
C. | 在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点 | |
D. | 研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,航母可以看成质点 |
7.
如图所示,虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线,三条等势线的电势值分别为8v、5v、2v.一带电粒子只在电场力的作用下飞经该电场时,恰能沿图中的实线从A点运动到B 点,则下列判断正确的是( )
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201706/137/8f58829e.png)
A. | 粒子一定带正电 | |
B. | 粒子在A点的加速度小于B点的加速度 | |
C. | 粒子在A点的动能大于B点的动能 | |
D. | 粒子由A点运动到B点的过程中电场力做正功 |
14.
如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当档板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201501/123/93e40f14.png)
A. | 斜面对球的支持力逐渐增大 | B. | 斜面对球的支持力逐渐减小 | ||
C. | 挡板对小球的弹力一直增大 | D. | 挡板对小球的弹力先减小后增大 |
4.关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. | 做曲线运动的物体,其速度大小一定变化 | |
B. | 做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零 | |
C. | 曲线运动一定是变加速运动 | |
D. | 物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和速度方向垂直 |
11.由于放射性元素$\underset{237}{93}$Np的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,而是在使用人工的方法制造后才被发现.已知$\underset{237}{93}$Np经过一系列α衰变和β衰变后变成$\underset{209}{83}$Bi,下列论断中正确的 ( )
A. | $\underset{209}{83}$Bi的原子核比$\underset{237}{93}$Np的原子核少28个中子 | |
B. | $\underset{209}{83}$Bi的原子核比$\underset{237}{93}$Np的原子核少18个中子 | |
C. | 由$\underset{237}{93}$Np变成$\underset{209}{83}$Bi,共发生了4次α衰变和7次β衰变 | |
D. | 由$\underset{237}{93}$Np变成$\underset{209}{83}$Bi,共发生了7次α衰变和4次β衰变 |
3.
固定于绝缘水平桌面上的金属框架cbef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属板ab搁在框架上,与框架接触良好且可无摩擦滑动,此时abed构成了一个边长为10cm的正方形回路.已知ab棒的电阻为2Ω,其余电阻不计,开始时磁场的磁感应强度B0=5T.若从t=0时刻起,磁感应强度以$\frac{△B}{△t}$=20T/s的变化率均匀增加,同时在ab棒的中点加上水平拉力使棒始终保持静止,则关于t=0时刻以后的abed回路,下列说法正确的是( )
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201601/235/efc229f9.png)
A. | 回路中没有感应电流 | |
B. | 回路中感应电流大小为1A | |
C. | 在t1=1s时刻,金属棒ab受到的安培力大小为0.05N | |
D. | 在t1=1s时刻,金属棒ab受到的水平拉力大小为0.25N |
4.
如图所示的电路中,电源内阻一定,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表V的示数减小△U,电流表A的示数增加△I(电压表与电流表均为理想电表),在这个过程中( )
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201704/131/4658e49c.png)
A. | 通过R1的电流减少量等于$\frac{△U}{{R}_{1}}$ | B. | R2两端的电压增加量等于△U | ||
C. | 路端电压减少量等于△U | D. | $\frac{△U}{△I}$不一定为定值 |