【題目】如圖所示,12是放在水平地面上的兩個(gè)小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)相同,兩物塊間的距離d=170.00m,它們的質(zhì)量分別為m1=2.00kgm2=3.00kg,F(xiàn)令它們分別以初速度v1=10.00m/sv2=2.00m/s迎向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t=20.0s,兩物塊相碰,碰撞時(shí)間極短,碰后兩者粘在一起運(yùn)動(dòng)。求從剛碰后到停止運(yùn)動(dòng)過程中損失的機(jī)械能。

【答案】ΔE=14.4J

【解析】

因兩物塊與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)相同,故它們?cè)谀Σ亮ψ饔孟录铀俣鹊拇笮∈窍嗤,?/span>a表示此加速度的大小。先假定在時(shí)間t內(nèi),兩物塊始終作減速運(yùn)動(dòng),都未停下,F(xiàn)分別以s1s2表示它們走的路程,則有

(1)

(2)

s1+s2=d (3)

(1)、(2)(3)三式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)得a=0.175m/s2 (4)

經(jīng)過時(shí)間t,兩物塊的速度分別為v'1=v1at (5)

v'2=v2at (6)

代入有關(guān)數(shù)據(jù)得v'1=6.5m/s (7)

v'2=1.5m/s (8)

v'2為負(fù)值是不合理的,因?yàn)槲飰K是在摩擦力作用下作減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減少至零時(shí),摩擦力消失,加速度不復(fù)存在,v'2不可為負(fù)。v'2為負(fù),表明物塊2經(jīng)歷的時(shí)間小于t時(shí)已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng),(2)式從而(4)(6)、(7)(8)式都不成立。在時(shí)間t內(nèi),物塊2停止運(yùn)動(dòng)前滑行的路程應(yīng)是

(9)

(1)、(9)(3)式,代入有關(guān)數(shù)據(jù)得a=0.20m/s2 (10)

(5)(10)式求得剛要發(fā)生碰撞時(shí)物塊1的速度v'1=6.0m/s (11)

而物塊2的速度v'2=0 (12)

設(shè)V為兩物塊碰撞后的速度,由動(dòng)量守恒定律有

m1v'1=(m1+m2)V (13)

剛碰后到停止運(yùn)動(dòng)過程中損失的機(jī)械能

(14)

(13)、(14)

(15)

代入有關(guān)數(shù)據(jù)得ΔE=14.4J (16)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題12分。通過定量論證得到(9)式共4分,求得(11)式得4分,(13)1分,(14)1分,(15)1分,(16)1分。

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】某學(xué)習(xí)小組利用圖示裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋∏驈?/span>A處由靜止釋放,經(jīng)過止下方的光電門時(shí),毫秒計(jì)時(shí)器能記錄下小球的遮光時(shí)間。

(1)為了盡可能減小測(cè)量誤差,小球應(yīng)選擇______。

A.木球

B.鋼球

C.鋁球

(2)在某次測(cè)量中,測(cè)得小球的直徑為d,小球下落高度為h時(shí)小球通過光電門的遮光時(shí)間為t,則小球通過光電門的速率為______,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>______d、h、t等物理量表示

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,放置在升降機(jī)地板上的盛有水的容器中,插有兩根相對(duì)容器的位置是固定的玻璃管ab,管的上端都是封閉的,下端都是開口的。管內(nèi)被水各封有一定質(zhì)量的氣體。平衡時(shí),a管內(nèi)的水面比管外低,b管內(nèi)的水面比管外高,F(xiàn)令升降機(jī)從靜止開始加速下降,已知在此過程中管內(nèi)氣體仍被封閉在管內(nèi),且經(jīng)歷的過程可視為絕熱過程,則在此過程中

A. a中氣體內(nèi)能將增加,b中氣體內(nèi)能將減少

B. a中氣體內(nèi)能將減少,b中氣體內(nèi)能將增加

C. a、b中氣體內(nèi)能都將增加

D. ab中氣體內(nèi)能都將減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上,桿的另一端固定一個(gè)重力為2N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),則彈性桿對(duì)小球的彈力(

A.大小為2N,方向平行于斜面向上

B.大小為1N,方向平行于斜面向上

C.大小為2N,方向垂直于斜面向上

D.大小為2N,方向豎直向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201642日,滬寧高速上海至無錫方向玉祁段發(fā)生重大車禍,現(xiàn)場(chǎng)至少50輛車連環(huán)相撞.據(jù)交警部門調(diào)查,此次事故發(fā)生的主要原因是雨天路滑及突然出現(xiàn)的團(tuán)霧而造成多車連環(huán)追尾.假設(shè)該高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛,甲車在前,乙車在后.t=0時(shí)刻,發(fā)現(xiàn)前方有事故,兩車同時(shí)開始剎車,行進(jìn)中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞.兩車剎車過程的v-t圖象如圖所示,以下判斷正確的是(  )

A. 乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5

B. t=0時(shí)刻兩車間距等于50m

C. t=5s時(shí)兩車間距大于t=15s時(shí)兩車間距

D. 兩車都停止運(yùn)動(dòng)時(shí)相距12.5m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,t=0時(shí),質(zhì)量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn)。每隔2s物體的瞬時(shí)速度記錄在下表中,重力加速度g=10m/s2,則下列說法中正確的是

A.t=3s的時(shí)刻物體恰好經(jīng)過B點(diǎn)

B.t=10s的時(shí)刻物體恰好停在C點(diǎn)

C.物體運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為12m/s

D.AB間的距離大于B、C間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光子不僅具有能量,而且還具有動(dòng)量,頻率為ν的光子的能量為,動(dòng)量,式中h為普朗克常量,c為光速。光子射到物體表面時(shí)將產(chǎn)生壓力作用,這就是光壓。設(shè)想有一宇宙塵埃,可視為一半徑R=10.0cm的小球,其材料與地球的相同,它到太陽的距離與地球到太陽的距離相等。試計(jì)算太陽輻射對(duì)此塵埃作用力的大小與太陽對(duì)它萬有引力大小的比值。假定太陽輻射射到塵埃時(shí)被塵埃全部吸收。已知:地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)可視為圓周運(yùn)動(dòng),太陽輻射在單位時(shí)間內(nèi)射到位于地球軌道處的、垂直于太陽光線方向的單位面積上的輻射能S=1.37×103W/m2,地球到太陽中心的距離rse=1.5×1011m,地球表面附近的重力加速度g=10m/s2,地球半徑Re=6.4×106m,引力恒量G=6.67×1011N·m2/kg2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要步驟是:

a.如圖甲所示,將橡皮筋的一端固定在木板上的A點(diǎn),另一端拴上兩根繩套,每根繩套分別連著一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì);

b.沿著兩個(gè)方向拉彈簧測(cè)力計(jì),將橡皮筋的活動(dòng)端拉到某一位置,將此位置標(biāo)記為O點(diǎn),讀取此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),分別記錄兩個(gè)拉力F1、F2的大小.用筆在兩繩的拉力方向上分別標(biāo)記a、b兩點(diǎn),并分別將其與O點(diǎn)連接,表示兩力的方向;

c.再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),記錄其拉力F的大小并用上述方法記錄其方向;

①實(shí)驗(yàn)中確定分力方向時(shí),圖甲中的b點(diǎn)標(biāo)記得不妥,其原因是______;

②用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮筋的活動(dòng)端仍拉至O點(diǎn),這樣做的目的是______;

③圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的力的圖示,其中______F1F2合力的實(shí)際測(cè)量值;

④實(shí)驗(yàn)中的一次測(cè)量如圖丙所示,兩個(gè)測(cè)力計(jì)MN的拉力方向互相垂直,即α+β=90°.若保持測(cè)力計(jì)M的讀數(shù)不變,當(dāng)角α由圖中所示的值逐漸減小時(shí),要使橡皮筋的活動(dòng)端仍在O點(diǎn),可采用的辦法是______;

A.增大N的讀數(shù),減小β

B.減小N的讀數(shù),減小β

C.減小N的讀數(shù),增大β

D.增大N的讀數(shù),增大β

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】編號(hào)為1-88塊完全相同的磚,并排欺在一起,用兩手壓著整體的兩側(cè),并將整體懸停在空中,兩手對(duì)磚的壓力大小均為F,則下列說法正確的是

A.某兩塊磚側(cè)面問可能沒有靜摩擦力

B.增大壓力F,每塊磚受到的靜摩擦力增大

C.所有磚與磚側(cè)面間受到的靜摩擦力中,最大值等于2塊磚的重力

D.所有磚與磚側(cè)面間受到的靜摩擦力中,1、2號(hào)磚塊間及78號(hào)磚塊間的靜摩擦力最大

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