（16分）有一個(gè)豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度系數(shù)為的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質(zhì)量為的薄滑塊，圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料─—ER流體，它對(duì)滑塊的阻力可調(diào)。起初，滑塊靜止，ER流體對(duì)其阻力為0，彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng).現(xiàn)有一質(zhì)量也為的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)。為保證滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下移距離為時(shí)速度減為0，ER流體對(duì)滑塊的阻力須隨滑塊下移而變。試求（忽略空氣阻力）：

（1）下落物體與滑塊碰撞前的瞬間物體的速度;
（2）下落物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能；
（3）滑塊下移距離d時(shí)ER流體對(duì)滑塊阻力的大小。

（1）  （2）  （3）

解析試題分析：（1）設(shè)物體下落末速度為，由機(jī)械能守恒定律  ① （2分）
得：   （1分）
（2）設(shè)碰后共同速度為，由動(dòng)量守恒定律  ② （2分）
得：   （1分）
碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能 （無(wú)負(fù)號(hào)也可以） （3分）
（3）設(shè)加速度大小為，有  ③  （2分）  得：
設(shè)彈簧彈力為，ER流體對(duì)滑塊的阻力為，受力分析如圖所示

   ④  （2分）
   ⑤     （2分）
聯(lián)立③④⑤三式解得：  （1分）
考點(diǎn)：本題考查了動(dòng)量守恒定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，物體的質(zhì)量m=4kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在傾角為37°、F=20N的推力作用下，由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=5s時(shí)撒去F，（sin37°=0.6   cos37°=0.8）求：

（1）物體在F作用時(shí)的加速度a；
（2）撒去F后，物體還能滑行多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，求：

（1）物體與水平面間的運(yùn)動(dòng)摩擦因數(shù)；  
（2）水平推力F的大小；
（3）0—10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）我國(guó)第一艘航母“遼寧號(hào)”于2011年11月29日進(jìn)行了第二次海試。據(jù)媒體報(bào)道，此次海試進(jìn)行了艦載機(jī)測(cè)試，“攔阻索”是在飛機(jī)降落在甲板上時(shí)掛住飛機(jī)尾鉤、增加向后的阻力減少滑行距離的裝置。若一架質(zhì)量為m=3×104kg的艦載機(jī)以v0=80m/s的速度降落在航母甲板上，滑行s=160m恰好停下，求：

（1）飛機(jī)滑行時(shí)的加速度a；
（2）飛機(jī)滑行的時(shí)間t；
（3）飛機(jī)滑行過程受到的平均阻力f。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，質(zhì)量M＝8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F＝8N，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m＝2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，小車足夠長(zhǎng)(取g＝10m/s2)．求：

(1)放上小物塊瞬間，小物塊與小車的加速度大小；
(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度?
(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t＝1.5s小物塊通過的位移大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（9分）靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2 kg，在水平恒力F推動(dòng)下開始運(yùn)動(dòng)，4 s末它的速度達(dá)到4m/s，此時(shí)將F撤去，又經(jīng)6 s物體停下來(lái)，如果物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，求F的大小.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，公路上有一輛公共汽車以10m/s的速度勻速行駛，為了平穩(wěn)停靠在站臺(tái)，在距離站臺(tái)P左側(cè)位置50m處開始剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)一個(gè)人為了搭車，從距站臺(tái)P右側(cè)位置30m處從靜止正對(duì)著站臺(tái)跑去，假設(shè)人先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到4m/s后勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最終人和車到達(dá)P位置同時(shí)停下，人加速和減速時(shí)的加速度大小相等。求：
（1）汽車剎車的時(shí)間；
（2）人的加速度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái)，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)。問：
（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？
（2）警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng)),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8,試求:

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F的大小;
(2)t=6s時(shí)物體的速度,并在圖乙上將6s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像補(bǔ)畫完整,要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)。

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