题目内容
10．
如图所示，一质量M=4kg的小车左端放有一质量m=1kg的铁块，它们以大小v0=4m/s的共同速度沿光滑水平面向竖直墙运动，车与墙碰撞的时间t=0.01s，不计碰撞时机械能的损失，且不计在该时间内铁块速度的变化．铁块与小车之间的动摩擦因数μ=0.5，车长L足够长，铁块不会到达车的右端，最终小车与铁块相对静止．求：①车与墙碰撞的平均作用力的大小F．
②整个过程中因摩擦产生的热量Q．
分析 ①车与墙碰撞过程，根据动量定理列式求解平均作用力；
②对车和铁块组成的系统为研究对象，系统所受的合力为零，动量守恒，即可求出小车与铁块共同运动的速度，再根据能量守恒定律求出系统产生的内能Q．
解答 解：①车与墙碰撞过程中，不计碰撞时机械能的损失，则车与墙碰撞后的瞬间，小车的速度向左，大小为v0，设向左为正，
根据动量定理得：
Ft=Mv0-M（-v0）
解得：F=$\frac{2×4×4}{0.01}=3200N$
②对车和铁块组成的系统为研究对象，系统所受的合力为零．
以向左为正方向，由动量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v，
对系统，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$（M+m）v02=$\frac{1}{2}$（M+m）v2+Q，
解得：Q=25.6J；
答：①车与墙碰撞的平均作用力的大小F为3200N．
②整个过程中因摩擦产生的热量Q为25.6J．
点评 本题涉及到两个物体的相互作用，应优先考虑动量守恒定律．运用动量守恒定律研究物体的速度，比牛顿第二定律和运动学公式结合简单，因为动量守恒定律不涉及运动的细节和过程．涉及时间问题，可优先考虑动量定理．
练习册系列答案
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18．关于微观的原子（分子），下列说法正确的是（ ）
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5．一列横波在传播过程中先后经过M，N两点，M点比N点早振动了0.75s，已知波的传播速度为1m/s，波的周期T=1s，当N点位于平衡位置的下方且向下振动时，关于M点的振动情况，下列说法不正确的是（ ）
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15．
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如图所示，在竖直平面内xoy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场，将一质量为m、带电量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，且小球通过点P（$\frac{1}{k}$，$\frac{1}{k}$）．已知重力加速度为g，则（ ）| A． | 电场强度的大小为$\frac{mg}{q}$ | |
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2．某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，不计绳子的重力，下列说法正确的是（ ）
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| C． | 这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力 | |
| D． | 这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力 |
描绘“6V，3W”灯泡的伏安特性曲线，提供了下列器材：
20．
周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（ ）
周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（ ）| A． | 沿x轴正方向传播，波速v=20m/s | B． | 沿x轴正方向传播，波速v=10m/s | ||
| C． | 沿x轴负方向传播，波速v=20m/s | D． | 沿x轴负方向传播，波速v=10m/s |