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题目
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如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁.质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.
①求小滑块与木板间的摩擦力大小;
②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,然后向左运动,刚好能够滑到时木板左端而不从木板上落下,试求
v
v0
的值.
答案
①小滑块以水平速度v0右滑时,根据动能定理得:
-fL=0-
1
2
m
v20

解得:f=
m
v20
2L

②小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1,则有
-fL=
1
2
m
v21
-
1
2
mv2

滑块与墙碰后至向左运动到木板左端,此时滑块、木板的共同速度为v2,则根据动量守恒和能量守恒有:
mv1=(m+M)v2
fL=
1
2
m
v21
-
1
2
(m+M)
v22

上述四式联立,解得:
v
v0
=


2M+m
M

答:①小滑块与木板间的摩擦力大小为
m
v20
2L

②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,然后向左运动,刚好能够滑到时木板左端而不从木板上落下,
v
v0
的值为


2M+m
M
核心考点
试题【如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁.质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.①求小滑】;主要考察你对动量守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图,半径为R,光滑的
1
4
圆弧轨道固定在竖直平面内,与水平轨道CN相接.水平轨道的CD段光滑、DN段粗糙.一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上,另一端与质量为2m的小物块b刚好在D点接触但不连接,弹簧处于自然长度.质量为m的小物块a从圆弧轨道顶端M点由静止释放并下滑,后与物块b碰撞后一起向左压缩弹簧(两物块不粘连).若
.
DN
=l,物块a、b与轨道DN的动摩擦因数分别为μ1=0.1和μ2=0.2,重力加速度为g.求:
(1)小物块a第一次经过N点时,轨道对a支持力的大小.
(2)小物块a与物块b碰撞后瞬间的共同速度大小.
(3)若a、b能且只能发生一次碰撞,试讨论l与R的关系.
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试根据所学的物理知识证明:任何两个质量相等的物体以各种不同的速度作弹性正碰时,都将交换速度(包括速度大小和方向).
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(1)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,下列说法中正确的是______
A.氢原子的能量增加
B.氢原子的能量减少
C.氢原子要吸收一定频率的光子
D.氢原子要放出一定频率的光子
(2)质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度可能有不同的值.碰撞后B球的速度大小可能是______
A.0.6v    B.0.4v
C.0.2v    D.v
(3)某些建筑材料可产生放射性气体氡,氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并大量放出射线,从而危害人体健康.原来静止的质量为M的氡核(86222Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po).已知衰变后的α粒子的质量为m、电荷量为q、速度为v,并假设衰变过程中释放的核能全部转化为α粒子和新核的动能.此衰变方程为______;衰变过程中的质量亏损为______.(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)
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一木块静止在光滑水平面上,一颗子弹沿水平方向射人木块,子弹进入木块的最大深度为2cm,在此过程中,木块沿水平地面移动了lcm,则在这一过程中,子弹损失的动能与变热损失的动能之比为______.
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如图所示,质量为6kg的小球A与质量为3kg的小球B,用轻弹簧相连后在光滑的水平面上以速度v0向左匀速运动,在A球与左侧墙壁碰,撞后两球继续运动的过程中,弹簧的最大弹性势能为4J,若A球与左墙壁碰撞前后无机械能损失,试求v0的大小.
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