【題目】在光滑水平面上有一帶擋板的長木板,其質(zhì)量為m,長度為L(擋板的厚度可忽略),木板左端有一質(zhì)量也是m(可視為質(zhì)點(diǎn))的滑塊,擋板上固定有一個(gè)小炸藥包,如下圖所示(小炸藥包長度以及質(zhì)量與長木板相比可忽略)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止。給滑塊一個(gè)水平向右的初速度v0,滑塊相對(duì)木板向右運(yùn)動(dòng),剛好能與小炸藥包接觸,此時(shí)小炸藥包爆炸(此過程時(shí)間極短,爆炸后滑塊和木板只在水平方向運(yùn)動(dòng),且完好無損),滑塊最終又回到木板的左端,恰與木板相對(duì)靜止。求:

(1)小炸藥包爆炸完畢時(shí),滑塊和木板的速度;

(2)從滑塊開始運(yùn)動(dòng)到最終停在木板左端的整個(gè)過程中木板相對(duì)地面的位移。

【答案】(1)0;v0,水平向右;(2)2L,水平向右;

【解析】(1)設(shè)滑塊剛要與炸藥包接觸時(shí)的速度為v1,對(duì)滑塊和木板系統(tǒng)在爆炸前:mv0=2mv1

解得:v1= 水平向右

對(duì)滑塊與木板系統(tǒng)在爆炸前應(yīng)用功能關(guān)系:

μmgL=mv02-×(2m)v12

設(shè)爆炸后滑塊和木板的速度分別為v1′,v2′,最終滑塊相對(duì)靜止于木板的左端時(shí)速度為v2,系統(tǒng)

在爆炸過程、爆炸前后動(dòng)量守恒:

mv0=mv1′+mv2′③

mv0=2mv2

對(duì)系統(tǒng)在爆炸后應(yīng)用功能關(guān)系:

μmgL=mv12+mv22-×(2m)v22

由②③④⑤解得v1′=0;v2′=v0,水平向右.

(2)爆炸前,對(duì)木板應(yīng)用動(dòng)能定理:μmgs1=mv12-0⑥

爆炸后,對(duì)木板應(yīng)用動(dòng)能定理:-μmgs2=mv22-mv22

所以木板對(duì)地的總位移s=s1+s2

由以上各式解得:s=2L,水平向右.⑨

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一個(gè)匝數(shù)N=200、電阻r=2Ω的矩形線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電流通過滑環(huán)與電刷輸送到外電路。電路中的交流電壓表為理想電表,可變電阻R接入電路的阻值為18Ω。穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示則下列說法正確的是

A. 線圈的面積為0.02m2

B. 線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值為300V

C. 理想交流電壓表的讀數(shù)約為255V

D. 通過可變電阻的電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知無限大的帶電面可產(chǎn)生垂直于該面的勻強(qiáng)電場(chǎng)(正的帶電面場(chǎng)強(qiáng)方向背離該面、負(fù)的帶電面場(chǎng)強(qiáng)方向指向該面),場(chǎng)強(qiáng)大小,式中k為靜電力常量,為電荷面密度(單位面積的帶電量)。現(xiàn)有如圖所示的兩個(gè)平行且可視為無限大的均勻帶電面AB,電荷的面密度分別為-2為正的常數(shù)),間距為d,空間中有C、D兩點(diǎn),CD連線垂直于帶電面,C點(diǎn)到A面距離與D點(diǎn)到B面的距離為,A面接地,關(guān)于C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)高低,下列說法正確的是

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)某行星后進(jìn)行科學(xué)觀測(cè):該行星自轉(zhuǎn)周期為T;宇航員在該行星北極距該行星地面附近h處自由釋放一個(gè)小球(引力視為恒力),落地時(shí)間為t。已知 該行星半徑為R,萬有引力常量為G,則下列說法正確的是(

A. 該行星的平均密度為

B. 宇宙飛船繞該星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于

C. 如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星,其距行星表面高度為

D. 質(zhì)量為m的宇航員在該星球表面赤道處的重力是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰直角三角形,OBC為半徑R=10 cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑.已知該介質(zhì)對(duì)紅光和紫光的折射率分別為,.則:

判斷在AMAN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;

求兩個(gè)亮斑間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的齒輪傳動(dòng)裝置中右輪半徑為2r,a為它邊緣上的一點(diǎn),b為輪上的一點(diǎn),b距軸為r.左側(cè)為一輪軸,大輪的半徑為3rd為它邊緣上的一點(diǎn);小輪的半徑為r,c為它邊緣上的一點(diǎn).若傳動(dòng)中齒輪不打滑,則(

A. b點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等

B. d點(diǎn)與a點(diǎn)的線速度大小相等

C. b點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等

D. a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比為1:6

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【題目】如圖所示,A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)的水平圓盤面上,物體與盤面間的最大靜摩擦力均是其重力的k倍,三物體的質(zhì)量分別為2m、m、m,它們離轉(zhuǎn)軸的距離分別為R、R、2R.當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),若A、B、C三物體均相對(duì)圓盤靜止,則下列判斷中正確的是(  )

A. A物的向心加速度最大

B. BC所受摩擦力大小相等

C. 當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時(shí),CA先滑動(dòng)

D. 當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增大時(shí),BA先滑動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一質(zhì)點(diǎn)S,它沿y軸做頻率為10Hz、振幅為2cm的簡諧運(yùn)動(dòng),形成的波沿x軸傳播,波速為4m/s,當(dāng)t=0時(shí),S從原點(diǎn)開始沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng).

(1)畫出當(dāng)S完成第一次全振動(dòng)時(shí)的波形圖;

(2)經(jīng)過多長時(shí)間x=1m處的質(zhì)點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示 ,某同學(xué)在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡以后,又在軌跡上取出a、bc、d四個(gè)點(diǎn)(軌跡已擦去).已知小方格紙的邊長L=0.9cm。g10 m/s2。請(qǐng)你根據(jù)小方格紙上的信息,通過分析計(jì)算完成下面幾個(gè)問題:

①小球從ab、bc、cd所經(jīng)歷的時(shí)間_________ (相等不相等”);

②平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)小球從abbc、cd的豎直方向位移差,求出小球從abbc、cd所經(jīng)歷的時(shí)間是____________s;

③再根據(jù)水平位移,求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0________m/s;

④從拋出點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是___________s。

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