题目内容
4.如图所示,一辆质量为1.5kg的小车静止在光滑水平面上,一个质量为0.50kg的木块,以2.0m/s的速度水平滑上小车,最后与小车以相同的速度运动.小车上表面水平,木块与车上表面的动摩擦因数是0.20.g取10m/s2,求(1)木块与小车共同运动的速度的大小;
(2)木块相对小车滑行的距离.
分析 (1)根据运动过程中动量守恒即可求解;
(2)滑块在滑动的过程中,系统的摩擦力做功,部分的机械能转化为内能,根据能量的转化与守恒定律即可求解.
解答 解:(1)滑块滑上小车后,系统所受合外力为零,根据动量守恒,取向右为正方向有:
mv0=(m+M)v
代入数据解得v=0.5m/s
(2)对于系统,系统损失的动能转化为内能,根据功能关系,有-$fs=\frac{1}{2}m{v_0}^2-\frac{1}{2}(m+M){v^2}$
代入数据解得s=0.75m
答:(1)木块与小车的共同速度是0.5m/s;
(2)木块在小车上的滑行距离是0.75m.
点评 本题主要考查了动量守恒定律和功能关系的应用,难度中等解答的关键是抓住系统在相互作用的过程中水平方向的动量守恒.
练习册系列答案
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14.如图所示,有一个半径为R的光滑圆轨道,现给小球一个初速度,使小球在竖直面内做圆周运动,则关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是( )
A. | v的最小值为$\sqrt{gR}$ | |
B. | v由零逐渐增大,轨道对球的弹力先减小后增大 | |
C. | 当v由$\sqrt{gR}$值逐渐增大时,轨道对小球的弹力也逐渐增大 | |
D. | 当v由$\sqrt{gR}$值逐渐减小时,轨道对小球的弹力逐渐增大 |
15.在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时同时经过某一个路标,它们的位移x(m)随时间t(s)变化的规律为:汽车 为x=10t-$\frac{1}{4}{t^2}$,自行车为x=6t,则下列说法正确的是( )
A. | 汽车作匀减速直线运动,自行车作匀速运动 | |
B. | 当自行车追上汽车时,它们距路标96m | |
C. | 开始经过路标后较小时间内汽车在前,自行车在后 | |
D. | 不能确定汽车和自行车各作什么运动 |
12.两个分子从相距较远(分子力忽略)开始靠近,直到不能再靠近的过程中( )
A. | 分子间的引力和斥力都增大 | B. | 分子力一直在增大 | ||
C. | 分子力先做负功后做正功 | D. | 分子势能先增大后减小 |
19.如图,在光滑的水平面上放着质量相等的两个物块,乙上系有一个轻质弹簧.开始物块乙静止,物块甲以速度v向乙运动并压缩弹簧到弹簧最短这一过程中,以下说法正确的是( )
A. | 当弹簧压缩量最大时,两者速度一定相同 | |
B. | 当弹簧压缩量最大时,甲物块速度为零 | |
C. | 甲物块动能的减少量等于乙物块动能的增加量 | |
D. | 甲物体动量的减小量和乙物体动量的增加量大小相等 |
16.如图所示,以一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i从空气射入一足够大的长方体玻璃砖的同一点,下列说法中正确的有( )
A. | 紫光不能从下表面射出 | |
B. | 从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角大 | |
C. | 紫光和红光将从下表面的同一点射出 | |
D. | 从下表面射出后紫光和红光一定平行 |
12.长为L的轻绳一端系一质量为m的物体,另一端被质量为M的人用手握住.人站在水平地面上,使物体在竖直平面内作圆周运动,物体经过最高点时速度为v,则此时人对地面的压力为( )
A. | ( M+m )g-$\frac{m{v}^{2}}{L}$ | B. | ( M+m )g+$\frac{m{v}^{2}}{L}$ | C. | M g+$\frac{m{v}^{2}}{L}$ | D. | ( M-m )g-$\frac{m{v}^{2}}{L}$ |
13.如图所示,一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上.现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小木块上,拉力在以斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和小木块始终保持静止状态,下列说法中正确的是( )
A. | 小木块受到斜面的最大摩擦力为$\sqrt{{F}^{2}}$+(mgsinθ)2 | |
B. | 小木块受到斜面的最大摩擦力为F-mg sin θ | |
C. | 斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F | |
D. | 斜面体受到水平地面的最大摩擦力为F cos θ |