【題目】工廠某些產(chǎn)品出廠要進(jìn)行碰撞實(shí)驗(yàn)。如圖所示為一個(gè)理想的碰撞實(shí)驗(yàn)裝置：一長薄板置于光滑水平地面上，薄板右端放置一物體，在薄板右方有一光滑通道，通道上方固定一個(gè)豎直障礙物，如圖甲所示。從某一時(shí)刻開始，物體與薄板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，在另一時(shí)刻，物體與豎直障礙物發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短)，而薄板可以沿通道運(yùn)動(dòng)。碰撞前后物體速度大小不變，方向相反。運(yùn)動(dòng)過程中物體始終未離開薄板。已知薄板運(yùn)動(dòng)的v－t圖線如圖乙所示，物體與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4，物體的質(zhì)量是薄板質(zhì)量的15倍，重力加速度大小取g=10m/s2。求：

(1)物體相對薄板滑行的距離和圖乙中速度v的大��；

(2)圖乙中t2與t1的差值和兩個(gè)三角形A、B的面積之差。

【答案】(1)v=35m/s，L=50m；(2)1.25s，3.125m

【解析】

考察碰撞中的動(dòng)能定理和動(dòng)量守恒。

根據(jù)圖像可以判定：碰撞前物體與薄板共同速度為v0=40m/s，碰撞后物體速度水平向左，大小也是v0=40m/s，薄板速度大小方向不變。根據(jù)圖像又知物體與薄板最后又共速，速度大小為v，方向向左

(1)設(shè)薄板的質(zhì)量為m，物體的質(zhì)量為M，物體相對木板滑行的距離為L，對物體和薄板組成的系統(tǒng)：從和豎直障礙物碰后到二者共速，取向左的方向?yàn)檎较�，由�?dòng)量守恒定律得

由能量守恒定律得

解得v=35m/s，L=50m。

(2)圖乙中時(shí)間差（t2 - t1），是物體在薄板上相對薄板滑動(dòng)的時(shí)間； 圖乙中的兩個(gè)三角形A、B的面積之差，是薄板在時(shí)間差（t2 - t1）內(nèi)對地的位移大小。

設(shè)在圖乙中的時(shí)間差（t2 - t1）內(nèi)，薄板對地的位移大小為x，設(shè)t2 - t1=t，

對物體在薄板上相對木板滑動(dòng)的過程中：

對物體：取向左的方向?yàn)檎较�，由�?dòng)量定理得

解得t=1.25s；

對薄板，由動(dòng)能定理得

解得x=3.125m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）下圖千分尺的讀數(shù)_________mm，20分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_________mm。

（2）在實(shí)驗(yàn)室中，往往利用半偏法測量電流表或電壓表的內(nèi)阻。測量電路圖如下。E為電源，其電動(dòng)勢為E，R1為總阻值較大的滑動(dòng)變阻器。R2為電阻箱。A為被測電流表。用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測得電流表的內(nèi)阻RA：

①閉合K1，斷開K2，調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程I0；

②保持R1不變，閉合K2，調(diào)節(jié)R2，使電流表讀數(shù)等于；

③讀出R2的值，則RA=R2。

若電源的內(nèi)阻忽略不計(jì)，則該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差總是使電表內(nèi)阻的測量值比其真實(shí)值________（填偏大還是偏�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在O點(diǎn)下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球。將小球從某一位置由靜止釋放，在某一時(shí)刻，小球的速度大小為v，方向豎直向下。再經(jīng)過一段時(shí)間，小球的速度大小又為v，方向變?yōu)樨Q直向上。忽略空氣阻力，重力加速度大小為g。則在該運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)，下列說法正確的是（　�。�

A.小球的機(jī)械能增量為0B.彈簧彈力對小球做的功為0

C.彈簧彈力對小球的沖量大小為2mv+mgtD.彈簧彈力對小球做功的功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】徐州地鐵1號線一期已于2019年9月28日開始運(yùn)行，全長21.967千米，其中高架線0.571千米，地下線20.996千米，地面過渡段0.4千米；共設(shè)18座車站，其中高架站1座，地下站17座。地鐵每天運(yùn)營時(shí)間為6：00﹣21：30．早晚高峰行車間隔8分左右，平峰行車間隔9分40秒左右。列車單程運(yùn)行時(shí)間約需40分鐘。下面哪個(gè)速度更接近徐州地鐵全程的平均速度（　�。�

A.35km/hB.80km/h

C.120km/hD.160km/h

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用一端裝有定滑輪的長木板、小車、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz）、鉤碼、紙帶、細(xì)線組成如圖（a）所示的裝置鉤碼拉動(dòng)小車，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)得到如圖（b）所示的一條紙帶，紙帶中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)未畫出。

（1）在本實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)操作了以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中有明顯錯(cuò)誤的步驟是_____（填寫字母）

A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路

B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼

D．放開紙帶，再接通電源

（2）如圖（b）用毫米刻度尺測量得：AB＝4.56cm、AC＝12.06m、AD＝22.52cm、AE＝36.04cm，則：打C點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為_____m/s；小車的加速度大小為_____m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，正方體真空盒置于水平面上，它的ABCD面與EFGH面為金屬板，其他面為絕緣材料．ABCD面帶負(fù)電，EFGH面帶正電．從小孔P沿水平方向以相同速率射入三個(gè)帶負(fù)電的小球A、B、C，最后分別落在1、2、3三點(diǎn)，則下列說法正確的是（ ）

A．三個(gè)小球在真空盒中都做類平拋運(yùn)動(dòng)

B．C球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長

C．C球落在平板上時(shí)速度最大

D．C球所帶電荷量最少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】特種兵從空中靜止的直升飛機(jī)上，抓住一根豎直懸繩由靜止開始下滑，速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t2時(shí)刻特種兵著地．下列說法正確的是

A.在0~t2時(shí)間內(nèi)加速度減小

B.在t1~t2時(shí)間內(nèi)，平均速度為

C.在t1~t2時(shí)間內(nèi)特種兵所受懸繩的阻力越來越小

D.若第一名特種兵開始減速時(shí)第二名特種兵立即以同樣的方式下滑，則他們在懸繩上的距離保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在閉合鐵芯上用漆包線繞兩個(gè)線圈A、B，線圈A兩端分別與兩根平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌所在空間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，垂直跨放在導(dǎo)軌上的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬桿沿導(dǎo)軌向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)（　�。�

A.電阻R中無電流流過

B.流過電阻R的電流方向是

C.流過電阻R的電流方向是

D.電阻R中有電流流過，但方向無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示為某同學(xué)測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路圖。其中R為電阻箱，Rx為保護(hù)電阻。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值，閉合開關(guān)s1、s2，讀出電流表示數(shù)為I，電阻箱讀數(shù)為10.0Ω。斷開s2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)仍為I，此時(shí)電阻箱讀數(shù)為5.2Ω，則Rx=______Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）S2斷開，S1閉合，調(diào)節(jié)R，得到多組R和I的數(shù)值，并畫出圖像，如圖乙所示。由圖像可得，電源電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=_____Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）本實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)槲纯紤]電流表的內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻的測量值________真實(shí)值。（填“大于”或“小于”）

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