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【題目】如圖所示,固定的光滑平臺上靜止著兩個滑塊A、B,mA=0.lkg,mB=0.2kg,兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺右側有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上。小車質量為M=0.3kg,車面與平臺的臺面等高,小車的上表面的右側固定一根輕彈簧,彈簧的自由端在Q 點,小車的上表面左端點PQ點之間是粗糙的,P、Q間距L=0.75m,滑塊BPQ之間表面的動摩擦因數為=0.2, Q點右側表面是光滑的。點燃炸藥后,A、B分離瞬間A滑塊獲得向左的速度vA=6m/s,而滑塊B則沖向小車。兩滑塊都可以看作質點,炸藥的質量忽略不計,爆炸的時間極短,爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上,且g=l0m/s2。求:

(1)滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能;

(2)滑塊B運動到何處小車速度最大? 并求出小車運動過程中的最大速度。

【答案】(1)EP=0.24J (2)滑塊B壓縮彈簧后返回Q點時小車速度最大 小車最大速度為2m/s

【解析】

(1)炸藥爆炸過程系統動量守恒,應用動量守恒定律求出爆炸后B的速度,彈簧壓縮到最短過程彈性勢能最大,應用動量守恒定律與能量守恒定律分析答題.

(2)滑塊B返回Q點時小車速度最大,對B與小車組成的系統,應用動量守恒定律與能量守恒定律可以求出小車的最大速度.

(1)爆炸過程系統動量守恒,以向左為正方向,由動量守恒定律得:mAvA-mBvB=0,

解得:vB=3m/s,
彈簧壓縮到最短時彈簧的彈性勢能最大,B與小車組成的系統動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:mBvB=(M+mB)v,
由能量守恒定律得:mBvB2=(M+mB)v2+μmBgL+EP
解得:EP=0.24J;
(2)滑塊B壓縮彈簧后返回Q點時小車的速度最大,系統動量守恒,
以向右為正方向由動量守恒定律得:mBvB=mBv1+Mv2
由能量守恒定律得:mBvB2=mBv12+Mv22+μmBgL,
解得:v1=0,v2=2m/s,(v1=2.4m/s,v2=0.4m/s B的速度大于車的速度,不符合實際,舍去);

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區域,磁感應強度為BA=60°,AO=L,在O點放置一個粒子源,可以向各個方向發射某種帶負電粒子已知粒子的比荷為,發射速度大小都為,設粒子發射方向與OC邊的夾角為θ,不計粒子重力及它們之間的相互作用。對于粒子進入磁場后的運動,下列判斷正確的是 ( )

A. 粒子在磁場中運動的半徑R = L

B. θ=時,粒子射出磁場速度方向與AC邊平行

C. θ=時,粒子在磁場中運動時間

D. θ=60°時,粒子在磁場中運動時間

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【題目】如圖所示,在距離水平地面足夠高處有一長為L=2 m的傳送帶,傳送帶的速度v=4 m/s。現將m=1 kg的物體(可視為質點)輕放在左輪正上方的皮帶上,物體與皮帶間的動摩擦因數μ=0.1,電動機帶動皮帶將物體從左側運送到右側,物體從右側滑出后立即受到水平向左的恒力F=10 N作用,整個過程空氣阻力不計,重力加速度g取10 m/s2。求:

(1)物體剛放上傳送帶時,物體的加速度a1大小?

(2)物體從左側運送到傳送帶右側過程中,摩擦產生的熱量Q

(3)物體從傳送帶右側滑出后的最小動能Ekmin及此時距離傳送帶右側滑出點多遠?(已知=1.414,=1.732,=2.236,=3.162 )

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【題目】如圖所示,細桿的一端與小球相連,可繞過O點的水平軸自由轉動,細桿長0.5m,小球質量為3.0kg,現給小球一初速度使它做圓周運動,若小球通過軌道最低點a處的速度為va4m/s,通過軌道最高點b處的速度為vb2m/s,取g10m/s2,則小球通過最低點和最高點時對細桿作用力的情況是

A. a處為壓力,方向豎直向下,大小為126N

B. a處為拉力,方向豎直向上,大小為126N

C. b處為壓力,方向豎直向下,大小為6N

D. b處為拉力,方向豎直向上,大小為6N

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉動的圓盤上,沿半徑方向放置以細線相連的質量均為m的A、B兩個小物塊,A離軸心r120 cm,B離軸心r230 cm,A、B與盤面間相互作用的最大靜摩擦力為其重力的0.4倍.求:

(1)若細線上沒有張力,圓盤轉動的角速度ω應滿足什么條件?

(2)欲使A、B與盤面間不發生相對滑動,則盤轉動的最大角速度多大?

(3)當圓盤轉速達到A、B剛好不滑動時,燒斷細繩,則A、B將怎樣運動?(g取10 m/s2)

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【題目】如圖所示,虛線abcd為矩形勻強磁場區域,磁場方向豎直向下,圓形閉合金屬線圈以某初速度沿光滑絕緣水平面向磁場區域運動。圖乙給出的是圓形閉合金屬線圈的四個可能到達的位置,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )

A. ①位置線圈中感應電流方向為順時針

B. ②位置線圈中一定沒有感應電流

C. ①④位置線圈的速度可能為零

D. ②③位置線圈的速度可能為零

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【題目】如圖所示,足夠長的木板Q放在光滑水平面上,在其左端有一可視為質點的物塊P,P 、Q間接觸面粗糙。現給P向右的速率VP,給Q向左的速率VQ,取向右為速度的正方向,不計空氣阻力,則運動過程P、Q速度隨時間變化的圖像可能正確的是( )

A.

B.

C.

D.

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【題目】如圖所示的xoy坐標系中,y軸右側空間存在范圍足夠大的勻強磁場磁感應強度大小為B,方向垂直于xoy平面向里。P點的坐標為(-6L,0),Q1、Q2兩點的坐標分別為(0,3L),(0,-3L).坐標為(-L,0)處的C點固定一平行于y軸放置一足夠長的絕緣彈性擋板帶電粒子與彈性絕緣擋板碰撞前后沿y方向分速度不變沿x方向分速度反向大小不變.帶負電的粒子質量為m,電量為q,不計粒子所受重力.若粒子在P點沿PQ1方向進入磁場經磁場運動后

(1)不與擋板碰撞并能回到P點的粒子初速度大小

(2)只與擋板碰撞一次并能回到P點的粒子初速度大小

(3)只與擋板碰撞三次并能回到P點的粒子初速度大小以及這種情況下擋板的長度至少為多少

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【題目】如圖所示,水平地面上放置一個內壁光滑的絕熱汽缸,氣缸開口朝上,缸內通過輕質活塞封閉一部分氣體。初態時氣體壓強為一個大氣壓、溫度為27℃,活塞到汽缸底部距離為30cm。現對缸內氣體緩慢加熱到427℃,缸內氣體膨脹而使活塞緩慢上移,這一過程氣體內能增加了100J。已知汽缸橫截面積為50cm2,總長為50cm,大氣壓強為1.0×105Pa。氣缸上端開口小于活塞面積,不計活塞厚度,封閉氣體可視為理想氣體。

(1)末態時(427)缸內封閉氣體的壓強

(2)封閉氣體共吸收了多少熱量。

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