题目
题型:模拟题难度:来源:
如图所示,在光滑的水平地面上有一块长木板,其左端固定一挡板,挡板和长木板的总质量为m1=3 kg,其右端放一质量为m2=1 kg的小滑块,整个装置处于静止状态。现对小滑块施加一水平拉力,一段时间后撤去拉力,此过程中拉力做功W=20 J。此后小滑块与挡板碰撞(碰撞过程无机械能损失,碰撞时间极短),最终小滑块恰好未从长木板上掉下来。在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,系统因摩擦产生的热量Q=12 J。求:
(1)小滑块最终的速度大小;
(2)碰撞结束时,小滑块与长木板的速度。
答案
解得v=2 m/s
(2)设碰撞结束时长木板与小滑块的速度分别为v1、v2,碰后的过程中系统因摩擦产生的热量为Q1,则小滑块与长木板碰前与碰后产生的热量相同,即Q=2Q1
从施加拉力到碰撞结束的过程中,对系统由能量守恒
设向左为正方向,由系统动量守恒m1v1+m2v2=(m1+m2)v
解得v1=3m/s,v2=-1m/s
碰撞结束时,小滑块的速度大小为1 m/s,方向水平向右;长木板的速度大小为3m/s,方向水平向左
核心考点
试题【(选修3-5选做题)如图所示,在光滑的水平地面上有一块长木板,其左端固定一挡板,挡板和长木板的总质量为m1=3 kg,其右端放一质量为m2=1 kg的小滑块,整】;主要考察你对碰撞等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,已知水平面上的P点右侧光滑,左侧与滑块间的动摩擦因数为μ。质量分别为m1和m2的两个滑块A、B在水平面上P点的右侧分别以速度v1、v2向右运动,由于v1>v2而发生碰撞(碰撞前后两滑块的速度均在一条直线上)。二者碰后A继续向右运动,B被右侧的墙以原速率弹回,再次与A相碰,碰后B恰好停止,而A最终停在Q点。测得PQ间的距离为L。求第一次碰后滑块A的速率。
如图1所示,物体A的质量是4 kg,轻弹簧一端连接A,另一端固定在竖直墙壁上,水平面光滑。物体B水平向左运动,在t=5 s时与物体A相碰,并立即与A有相同的速度,一起向左运动,物块B的速度一时间图象如图2所示。
(1)求物块B的质量;
(2)求15 s以后弹簧具有的最大弹性势能。
如图所示,有四个质量相同,其大小可不计的小木块A、B、C、D依次等距离地放在水平面上,各木块之间的距离s=1m,水平面在B木块的左侧是光滑的,右侧是粗糙的,且与木块的动摩擦因数均为μ=0.2。开始时,A木块以v0的速度向右运动,其余的木块静止,A木块与B木块发生碰撞,接着陆续发生其他碰撞,假设木块之间碰撞后均结合成一体,试问:初速度v0取何值时,可以使C木块能被碰撞而D木块不能被碰撞。(g取10m/s2)
质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地面上,钢板处于平衡状态。一质量也为m的物块甲从钢板正上方距离为h的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连,它们一起向下运动x0后到达最低点B;若物块乙质量为2m,仍从A处自由落下,则物块乙与钢板一起向下运动到B点时,仍具有向下的速度,求此时速度的大小vB(已知重力加速度为g)。
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