【題目】如圖所示，有一質(zhì)量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運(yùn)動(dòng)，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車。已知兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1，取g=10m/s2。求：

（1）ABC最終一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的共同速度Vt；

（2）小車的長度L；

（3）A在小車上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量QA

【答案】（1）0.5m/s （2）9.5m （3）2J

【解析】

（1）由于開始時(shí)物塊A、B給小車的摩擦力大小相等，方向相反，小車不動(dòng)，物塊A、B做減速運(yùn)動(dòng)，加速度a大小一樣，A的速度先減為零．
設(shè)A在小車上滑行的時(shí)間為t1，位移為s1，由牛頓定律 μmg=ma
A做勻減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
v1=at1
v12＝2as1
由以上三式可得a=1m/s2，t1=2s，s1=2m
A在小車上滑動(dòng)過程中，B也做勻減速運(yùn)動(dòng)，B的位移為s2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s2＝v2t1at12

可得s2=6m
A在小車上停止滑動(dòng)時(shí)，B的速度設(shè)為v3，有v3=v2-at2
可得v3=2m/s
B繼續(xù)在小車上減速滑動(dòng)，而小車與A一起向右方向加速．因地面光滑，兩個(gè)物塊A、B和小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)三者共同的速度為v，達(dá)到共速時(shí)B相對(duì)小車滑動(dòng)的距離為s3
根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv3=（2m+M）v
可得v=0.5m/s
（2）在此過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為μmgs3＝mv32(2m+M)v2
可得s3=1.5m
故小車的車長L=s1+s2+s3=9.5m
（3）由于A滑到相對(duì)小車靜止以后，它隨小車一起運(yùn)動(dòng)．故C點(diǎn)距小車左端的距離為s1=2m
Q=Ffs1=2J

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】如圖所示，小球m可以在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）

A. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度為v＝

B. 小球通過最高點(diǎn)的最小速度可以趨近為0

C. 小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力

D. 小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球可能有作用力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）小明同學(xué)用螺旋測微器對(duì)一段金屬絲進(jìn)行了直徑的測量，如圖所示，可知其直徑為_______mm。

（2）小明用多用電表測一金屬絲的電阻，進(jìn)行了如下操作，請你將相應(yīng)的操作步驟補(bǔ)充完整。

①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔，選擇開關(guān)旋至電阻“×10”檔位；

②將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)____旋鈕（填圖乙中的“A”或“B”或“C”），使歐姆表指針對(duì)準(zhǔn)電阻的____處（填“0刻度線”或“∞刻度線”）；

③將紅、黑表筆分別與金屬絲的兩端相接，此時(shí)多用電表的示數(shù)如圖乙所示；

④為了使金屬絲的阻值測量能夠再準(zhǔn)確些，小明應(yīng)將選擇開關(guān)旋至電阻檔___（填“×1”或“×1k”）檔位，重新進(jìn)行電阻調(diào)零；

⑤重新測量，得到如圖丙所示結(jié)果，則金屬絲的電阻為_____Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017 年 8 月 30日，中國航天科工集團(tuán)公司發(fā)布信息， 開展“高速飛行列車”的研究論證，擬通過商業(yè)化模式，將超聲速飛行技術(shù)與軌道交通技術(shù)相結(jié)合，研制的新一代交通工具，利用超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道，致力于實(shí)現(xiàn)超音速的近地飛行。若溫州南站到北京南站的直線距離以 2060km計(jì)算，僅需半個(gè)小時(shí)即可完成兩地“穿越”。

如果你將來乘坐從溫州南到北京南的高速飛行列車，最高速度為 36000km/h，列車從溫州南站啟動(dòng)的加速度大小為4m/s2，加速到麗水后勻速，車行至天津時(shí)開始制動(dòng)，制動(dòng)的加速度大小為5m/s2。你全程花費(fèi)的時(shí)間為多少分鐘?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(2011年北京東城區(qū)檢測)質(zhì)量為m、帶電量為q的小物塊，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示．若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說法中不正確的是( )

A. 小物塊一定帶負(fù)電荷

B. 小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

D. 小物塊在斜面上下滑過程中，當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為M的三角形木塊A靜止在水平面上．一質(zhì)量為m的物體B正沿A的斜面下滑，三角形木塊A仍然保持靜止。則下列說法中正確的是 ( )

A. A對(duì)地面的壓力可能小于(M+m)g

B. 水平面對(duì)A的靜摩擦力一定水平向左

C. 水平面對(duì)A的靜摩擦力不可能為零

D. B沿A的斜面下滑時(shí)突然受到一沿斜面向上的力F的作用，如果力F的大小滿足一定條件時(shí)，三角形木塊A可能會(huì)立刻開始滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來測量重力加速度 g，方法是讓“工”字形金屬片自由下落通過光 電門。“工”字形金屬片上下兩塊擋光片 A、B 足夠窄，寬度均為 D，擋光時(shí)間及兩次開始擋光時(shí)間間隔均由跟光電門相連的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄下來。若下?lián)豕馄?/span> B 通過光電門的時(shí)間為t1，上擋光片 A 通過光電 門的時(shí)間為t2，從下?lián)豕馄?/span> B 開始擋光到上擋光片 A 開始擋光的時(shí)間間隔為t3，則“工”字形金屬片進(jìn) 入光電門時(shí)的速度v1=_____，離開光電門時(shí)的速度v2=_____，自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度 g=_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】A和B兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示．已知在第3s末兩個(gè)物體在途中相遇，則下列說法正確的是

A. 兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)

B. 出發(fā)時(shí)B在A前3m處

C. 3s末兩個(gè)物體相遇后，兩物體可能再相遇

D. 運(yùn)動(dòng)過程中B的加速度大于A的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為兩組平行板金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電子（電荷量為e）靜止在豎直放置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加速后通過B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：

（1）電子通過B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（2）右側(cè)平行金屬板的長度；

（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時(shí)的動(dòng)能。

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