题目内容
17.(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小;
(2)要使小物块最终能到达小车的最右端,则v0要增大到多大?.
分析 (1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,由动量守恒和能量守恒求解初速度v0.
(2)从小物块滑上平板车,最终二者相对静止,由动量守恒列式求得共同速度.小滑块最终能到达小车的最右端,再由能量守恒求解.
解答 解:(1)平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒,设小物块滑回车上与车相对静止时的共同速度为v1.取水平向左为正方向.
由动量守恒定律得 mv0=(M+m)v1
由能量守恒定律得 $\frac{1}{2}$mv02=$\frac{1}{2}$(M+m)v12+μmg(L+s)
据题 s=0.5m
联立并代入数据解得 v0=5m/s
(2)设小滑块最终能到达小车的最右端,v0要增大到v01,小滑块最终能到达小车的最右端时的速度为v2.
由动量守恒定律得 mv01=(M+m)v2
由能量守恒定律得 $\frac{1}{2}$mv12=$\frac{1}{2}$(M+m)v22+μmg•2L
联立并代入数据解得:V01=6.12m/s
答:
(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小是5m/s.
(2)若要使小物块最终能到达小车的最右端,则v0要增大到6.12m/s.
点评 本题是系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题,要注意摩擦产生的内能与两物体间的相对位移有关,物块在圆弧轨道上滑行时系统的总动量不守恒.
练习册系列答案
相关题目
7.
在倾角为θ的光滑斜面上,质量分别为M和m的两个物体A、B用细绳连接,用力2F沿斜面向上拉物体A时,两物体以大小为a的加速度向上运动,此时A、B间细绳中的张力为T1,当用大小为F 的拉力沿斜面向上拉物体A(物体仍向上做加速运动),此时A、B间细绳的张力为T2,则下列说法正确的是( )
| A. | 后一种情形两物体向上运动的加速度小于$\frac{a}{2}$ | |
| B. | 后一种情形两物体向上运动的加速度大于$\frac{a}{2}$ | |
| C. | 后一种情形细绳中的张力T2=$\frac{1}{2}$T1 | |
| D. | 后一种情形细绳中的张力T2<$\frac{1}{2}$T1 |
8.
如图所示,一质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动,有一轻弹簧固定在其左端,另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与物块甲在同一直线上相向运动,则( )
| A. | 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中,系统动量守恒 | |
| B. | 当两物块相距最近时,甲物块的速率为零 | |
| C. | 碰撞过程中,甲物块的速率可能为1m/s,也可能为5m/s | |
| D. | 碰撞过程中,乙物块的速率可能为2m/s,也可能为1.7m/s |
5.
如图所示,轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球,另一端固定在天花板上的O点.则小球在竖直平面内摆动的过程中,以下说法正确的是( )
| A. | 小球在摆动过程中受到的合力始终指向圆心O点,提供向心力 | |
| B. | 在最高点A、B,因小球的速度为零,所以小球受到的合外力为零 | |
| C. | 小球在最低点C所受的合外力即为向心力 | |
| D. | 小球在最低点C绳子的拉力与小球的重力大小相等 |
12.许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献,下列表述中正确的是( )
| A. | 伽利略通过理想实验推翻了亚里士多德的错误观点,得出运动不需要力来维持的结论 | |
| B. | 开普勒第三行星运动定律中的k值与地球质量有关 | |
| C. | 爱因斯坦建立的相对论没有完全否定了经典力学的观念和结论 | |
| D. | 法拉第认为电荷的周围存在着由它产生的电场,并采用电场线来形象描述它 |
2.下列说法正确的是( )
| A. | 电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的峰值 | |
| B. | 交流发电机发出的电流方向不变 | |
| C. | 远距离输电要用高电压,是为了减少输电线上的电能损失 | |
| D. | 升压变压器的原、副线圈匝数相同 |
9.下列说法正确的是( )
| A. | 紫光在水中的传播速度比红光在水中的传播速度小 | |
| B. | 光导纤维内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上会发生全反射 | |
| C. | 用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象 | |
| D. | 一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象 |