题目内容

如图所示,质量为m=1kg,长为L=3m的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2m,以速度v0=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点.从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),数学公式.经过一段时间,小球从平板车左端的A点脱离平板车落到地面上.不计所有摩擦力,g取10m/s2
求(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间;
(2)小球落地瞬间,平板车的速度多大?

解:
(1)车加速度 a==4m/s2
从开始到脱离平板车时间为t1,则:
v0t1-at12=L
代入数值解得:
t1=0.5s
或 t1=-2.0s(舍去)
小球脱离小车做自由落体运动时间为t2
h=gt22
代入值解得:
t2=0.2s
总时间:
t=t1+t2=0.7s
(2)小球落地瞬间平板车速度:v=v0-at=5-4×0.7=2.2m/s
答:
(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间0.7s
(2)小球落地瞬间,平板车的速度为2.2m/s
分析:(1)小球静止,平板车做匀减速直线运动,小车运动,小球脱离平板车,由此可以求得脱离时间,脱离后小球做自由落体,由此可以求得下落时间,两者相加为总时间.
(2)小车一直做匀减速直线运动,由此可以求得球落地时平板车的速度.
点评:本题是比较简单的相对运动问题,球在车上时静止的,且不计一切摩擦,问题就简单很多,但是应留意一些球不相对车静止,且由摩擦类的题目,考察相对难度大,频率高.
练习册系列答案
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(选修3-5)
(1)核能是一种高效的能源.
①在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图甲).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是
混凝土
混凝土


②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了
β
β
射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了
γ
γ
射线的辐射.
(2)下列说法正确的是
A.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
B.受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说
C.核反应方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He属于裂变
D.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
E.根据爱因斯坦质能方程,物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
F.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
G.中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
H.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
I.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
J.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
(3)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2
①平板车最后的速度是多大?
②全过程损失的机械能为多少?
③A在平板车上滑行的距离为多少?

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