质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上.木板左侧放置一质量m=1kg的木块.右侧固定一轻弹簧.处于原长状态.弹簧正下方部分的木板上表面光滑.其他部分的木板上表面粗糙.如图所示现给木块v0=4m/s的初速度.使之向右运动.在木板与木块向右运动过程中.当木板和木块达到共速时.木板恰与墙壁相碰.碰撞过程时间极短.木板速度的方向改变.大小不变.最后木块恰好在� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上，木板左侧放置一质量m=1kg的木块，右侧固定一轻弹簧，处于原长状态，弹簧正下方部分的木板上表面光滑，其他部分的木板上表面粗糙，如图所示现给木块v₀=4m/s的初速度，使之向右运动，在木板与木块向右运动过程中，当木板和木块达到共速时，木板恰与墙壁相碰，碰撞过程时间极短，木板速度的方向改变，大小不变，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止。求：

①木板与墙壁相碰时的速度v₁；
②整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值E_pm；

①1.0m/s ②3.75J

解析试题分析：①木板和木块相互作用达到共速的过程中,木板和木块组成的系统水平方向不受外力,故动量守恒,所以          (2分)
解得 (1分)
⑵木板与墙壁碰撞后返回,弹簧进一步被压缩,当压缩到最短时,二者共速,设共速速度大小为   .则根据动量守恒定律有
解得     (1分)
当弹簧压缩到最短时,弹性势能为最大,设此时系统的弹性势能为 ,该过程中木板和木块组成的系统因摩擦产生的热量为Q.则根据能的转化和守恒定律有       (1分)
根据题意可知，最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止，设他们的共同速度为
则根据动量守恒定律有

解得
根据能量守恒定律有

解得
代入①式可得

考点：轻核聚变，原子物理学史，光电效应，玻尔理论，动量守恒，能量守恒

练习册系列答案

相关题目

如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求：

①A的最终速度；
②铁块刚滑上B时的速度．

（9分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v₀，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：

（1）A、B最后的速度大小和方向.
（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小.

(4分)如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动并发生对心碰撞，碰撞后m₂被右侧墙壁原速率弹回，又与m₁相碰，碰后两球都静止，求：两球第一次碰撞后m₁的速度。

（9分）如图所示，在水平光滑桌面上放一质量为2m的玩具小车，在小车的左侧固定一光滑圆弧轨道(是小车的一部分)，其末端处为水平。用手将小车固定在桌面上，然后将质量为m的小球从光滑圆弧轨道某位置由静止释放，小球离开轨道后落在车上A点，OA=s。若小车不固定时，将该小球从光滑圆弧轨道同一位置由静止释放，则小球将落在车上O点多远处? (设小车足够长，球不致落在车外)

（1）下列关于原子物理学的说法中不正确的是（　　）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短；比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
D．光电效应的实验结论是：对于某种金属无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应；超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
（2）如图所示，A、B两个木块质量分别为2 kg与0.9 kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1 kg的铁块以10 m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5 m/s，求：

①A的最终速度；
②铁块刚滑上B时的速度．

如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距="1.0m" 。物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度="2.0m/s" 。已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数=0.45.（设碰撞时间很短，g取10m/s²）试：

（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；
（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。