题目内容
9.如图所示,一质量为M的长木板静止在光滑水平桌面上,一质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板,滑块刚离开木板时的速度为$\frac{{v}_{0}}{2}$.若把该木板固定在水平桌面上,其它条件相同,求滑块离开木板时的速度v.分析 木板在光滑桌面上滑动时,滑块和木板组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律可求出第一次滑块离开时木板速度.由动能定理对木板和滑块分别研究列出等式,再研究当板固定时运用动能定理求解滑块离开木板时的速度.
解答 解:设第一次滑块离开时木板速度为v1,取向右为正方向,由系统的动量守恒,有:
mv0=m$\frac{{v}_{0}}{2}$+Mv1
解得 v1=$\frac{m{v}_{0}}{2M}$
设滑块与木板间摩擦力为f,木板长为L,滑行距离为s,由动能定理得:
对木板:fs=$\frac{1}{2}M{v}_{1}^{2}$
对滑块:-f(s+L)=$\frac{1}{2}m(\frac{{v}_{0}}{2})^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$
当板固定时:fL=$\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
计算得出:滑块离开木板时的速度 v=$\frac{{v}_{0}}{2}\sqrt{1+\frac{m}{M}}$
答:滑块离开木板时的速度为$\frac{{v}_{0}}{2}\sqrt{1+\frac{m}{M}}$.
点评 当遇到相互作用的问题时,要想到动量守恒定律.一个题目可能选择不同的研究对象运用动能定理求解,要注意求解功时物体的位移是物体相对于地面的位移.
练习册系列答案
相关题目
19.如图所示,线圈L的电阻不计,则( )
A. | S闭合瞬间,A板带正电,B板带负电 | |
B. | S保持闭合,A板带正电,B板带负电 | |
C. | S断开瞬间,A板带正电,B板带负电 | |
D. | 由于线圈电阻不计,电容器被短路,上述三种情况下,两板都不带电 |
20.磁流体发电机又叫等离子体发电机,如图所示,燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子,即高温等离子体.高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进人矩形发电通道.发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场,磁感应强度为6T.等离子体发生偏转,在两极间形成电势差.已知发电通道长a=50cm,宽b=20cm,高d=20cm,等离子体的电阻率ρ=2Ω•m.则以下判断中正确的是( )
A. | 发电机的电动势为1200V | |
B. | 开关断开时,高温等离子体可以匀速通过发点通道 | |
C. | 当外接电阻为8Ω时,电流表示数为150A | |
D. | 当外接电阻为4Ω时,发电机输出功率最大 |
17.如图所示,表面粗糙质量M=2kg的木板,t=0时在水平恒力F的作用下从静止开始沿水平面向右做匀加速直线运动,加速度a=2.5m/s2,t=0.5s时,将一个质量m=1kg的小铁块(可视为质点)无初速地放在木板最右端,铁块从木板上掉下时速度是木板速度的一半,已知铁块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板和地面之间的动摩擦因数μ2=0.25,g=10m/s2,则( )
A. | 水平恒力F的大小为10N | |
B. | 铁块放上木板后,木板的加速度为2m/s2 | |
C. | 铁块在木板上运动的时间为1s | |
D. | 木板的长度为1.625m |
4.在物理学的发展过程中,科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A. | 电流I=$\frac{U}{R}$,采用了比值定义法 | |
B. | 合力、分力等概念的建立体现了等效替代的思想 | |
C. | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,将物体抽象为一个有质量的点,这样的方法叫理想模型法 | |
D. | 根据功率的定义式P=$\frac{W}{t}$,当时间间隔t非常小时,$\frac{W}{t}$就可以表示瞬时功率,这里运用了极限思想方法 |
14.能直接反映分子平均动能大小的宏观物理量是( )
A. | 物体的温度 | B. | 物体的体积 | C. | 物体的压强 | D. | 物体所含分子数 |
1.某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用,以10m/s2的加速度做匀加速直线运动,其中F1与加速度的方向的夹角为37°,某时刻撤去F1,此后该物体( )
A. | 加速度可能为5m/s2 | B. | 速度的变化率可能为6m/s2 | ||
C. | 1秒内速度变化大小可能为20m/s | D. | 加速度大小一定不为10m/s2 |
10.下面关于分子力的说法中正确的有( )
A. | 铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力 | |
B. | 水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力 | |
C. | 将打气管的出口端封住,向下压活塞,当空气被压缩到一定程度后很难再压缩,这一事实说明空气分子间表现为斥力 | |
D. | 磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力 |
11.如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B两小木块中部夹一被压缩的轻弹簧,当轻弹簧被放开时,A、B两小木块各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地面上.若mA=3mB,则下列结果正确的是( )
A. | 在与轻弹簧作用过程中,两木块的速度变化量相同 | |
B. | 若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为△p1和△p2,则有△p1:△p2=1:1 | |
C. | 若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2,则有W1:W2=1:3 | |
D. | A、B落地点到桌面边缘的水平位移大小之比为l:3 |