题目内容
(09年湖南省部分示范中学联考)(15分)如图所示,质量为
的足够长木板
静止在光滑水平面上,质量均为
的两个小物块
、
放在
的左端,
、
间相距s0,现同时对
、
施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v0和2v0,若
、
与
之间的动摩擦因数分别为m 和2m ,则
(1)最终
、
、
的共同速度为多大?
(2)求运动过程中
的最小速度?
(3)
与
最终相距多远?
(4)整个过程中
、
与木板
因摩擦所产生的热量之比为多大?
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解析:(1)由于
、
、
三个物体构成的系统在水平方向不受外力,所以由动量守恒定律可得
(1分)
于是可解得:最终
、
、
的共同速度为
(2分)
(2)设经
时间
与
恰好相对静止,此时
的速度最小,设为
,此时
的速度为
,由
(1分)
(1分)
(1分)
可解得:
(1分)
(3)在
与
相对静止前,三个物体的加速度大小分别为
,
,
(1分)
、
做匀减速运动,
做匀加速运动;在
与
相对静止后,三个物体的加速度大小又分别为
(1分)
、
做匀加速运动,
做匀减速运动,最终三个物体以共同速度匀速运动.
在开始运动到三个物体均相对静止的过程中
、
相对于地面的位移分别为
(1分)
(1分)
所以,
与
最终相距
(1分)
(4)设整个运动过程
相对于
滑行距离为
,则
相对于
滑行的距离为
,于是有
(1分)
解得: (
) (1分)
由此求得:整个过程中
、
与木板
因摩擦所产生的热量之比为
(1分)
(09年湖南省部分示范中学联考)(6分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了中下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。
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在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为_________m/s;
(2)该电动小车的额定功率为_________W.