题目内容
www.ks5u.com如图所示,一块足够长的木板,放在光滑水平面上,在木板上自左向右并非放有序号是1,2,3,…,n的物体,所有物块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同,开始时,木板静止不动,第1,2,3,…n号物块的初速度分别是v
,2 v
,3 v
,…nv
,方向都向右,木板的质量与所有物块的总质量相等 ,最终所有物块与木板以共同速度匀速运动。设物块之间均无相互碰撞,木板足够长。试求:
所有物块与木板一起匀速运动的速度v
;
第1号物块与木板刚好相对静止时的速度v
;
通过分析与计算说明第k号(k<n=物块的最小速度v![]()
【小题1】v
=
(n+1)v
,
【小题2】v
=
v![]()
【小题3】v
=![]()
解析:
【小题1】设所有物块都相对木板静止时的速度为 v
,因木板与所有物块系统水平方向不受外力,动量守恒,应有:
m v
+m·2 v
+m·3 v
+…+m·n v
=(M + nm)v
1
M = nm, 2
解得: v
=
(n+1)v
,
【小题2】设第1号物块相对木板静止时的速度为v
,取木板与物块1为系统一部分,第2 号物块到第n号物块为系统另一部分,则
木板和物块1 △p =(M + m)v
-m v
,
2至n号物块 △p
=(n-1)m·(v
- v
)
由动量守恒定律: △p=△p
,
解得 v
=
v
, 3
【小题3】设第k号物块相对木板静止时的速度由v
,则第k号物块速度由k v
减为v
的过程中,序数在第k号物块后面的所有物块动量都减小m(k v
- v
),取木板与序号为1至K号以前的各物块为一部分,则
△p=(M+km)v
-(m v
+m·2 v
+…+mk v
)=(n+k)m v
-
(k+1)m v![]()
序号在第k以后的所有物块动量减少的总量为
△p
=(n-k)m(k v
- v
)
由动量守恒得 △p=△p
, 即
(n+k)m v
-
(k+1)m v
= (n-k)m(k v
- v
),
解得 v
=![]()
(本题14分)两百多年来,自行车作为一种便捷的交通工具,已经融入人们的社会生活之中,骑自行车出行,不仅可以减轻城市交通压力和减少汽车尾气污染,而且还可以作为一项很好的健身运动。
右图为一种早期的自行车,这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大,这样的设计在当时主要是为了( )
![]()
A.提高速度www.ks5u.com
B.提高稳定性www.ks5u.com
C.骑行方便
D.减小阻力
自行车的设计蕴含了许多物理知识,利用所学知识完成下表
| 自行车的设计 | 目的(从物理知识角度) |
| 车架用铝合金、钛合金代替钢架 | 减轻车重 |
| 车胎变宽 | |
| 自行车后轮外胎上的花纹 |
小明同学在学习了圆周运动的知识后,设计了一个课题,名称为:快速测量自行车的骑行速度。他的设想是:通过计算踏脚板转动的角速度,推算自行车的骑行速度。经过骑行,他得到如下的数据:www.ks5u.com在时间t内踏脚板转动的圈数为N,那么脚踏板转动的角速度
= ;要推算自行车的骑行速度,还需要测量的物理量有 ;自行车骑行速度的计算公式v= 。
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与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。
在额定输出功率不变的情况下,质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时,牵引力为 N,当车速为2m/s时,其加速度为 m/s2(g=10m/s2)。
| 规格 | 后轮驱动直流永磁铁电机 | ||
| 车型 | 14电动自行车 | 额定输出功率 | 200W |
| 整车质量 | 40Kg | 额定电压 | 48V |
| 最大载重 | 120 Kg | 额定电流 | 4.5A |
以自行车代替汽车出行,可以减少我们现代生活中留下的“磁足迹”,积极应对全球气候变暖的严峻挑战。我们的各种行为留下的“磁足迹”可以用直观的“磁足迹计数器”进行估算。比如:www.ks5u.com
| 开车的二氧化碳排放量(Kg)=汽油消耗升数×2.2 |
设骑车代替开车出行100Km,可以节约9L,则可以减排的二氧化碳越( )
A.100Kg
B.20Kg
C.9 Kg
D.2.2 Kg