题目内容
10.①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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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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| 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 |
20.
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| 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 |