19.質(zhì)量為M=6kg的木板B靜止于光滑水平面上,物塊A質(zhì)量為6kg,停在B的左端.質(zhì)量為1kg的小球用長為0.8m的輕繩懸掛在固定點O上,將輕繩拉直至水平位置后,由靜止釋放小球,小球在最低點與A發(fā)生碰撞后反彈,反彈所能達到的最大高度為0.2m,物塊與小球可視為質(zhì)點,不計空氣阻力.已知A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,為使A、B達到共同速度前A不滑離木板,木板至少多長?

分析 對小球下落過程應用機械能守恒定律求出小球到達A時的速度,再由機械能守恒定律求得球反彈上升的初速度即球與A碰后的速度,再根據(jù)動量守恒定律求得球與A碰撞后A的速度;A沒有滑離B,A、B共同運動,由動量守恒定律列方程求二者共同的速度,由摩擦力做功的特點即可求得木板的長度.

解答 解:小球下擺過程機械能守恒,由機械能守恒定律得:
mgL=$\frac{1}{2}$mv12
代入數(shù)據(jù)解得:v1=4m/s,
小球反彈后上升過程,機械能守恒,由機械能守恒定律得:
mgh=$\frac{1}{2}$mv12
代入數(shù)據(jù)解得:v1′=2m/s,
球與A碰撞過程中,系統(tǒng)動量守恒,以球的初速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
mv1=-m1v1′+mAvA,
代入數(shù)據(jù)解得:vA=1m/s,
物塊A與木板B相互作用過程,系統(tǒng)動量守恒,以A的速度方向為正方向,由動量守恒定律得:
mAvA=(mA+M)v,
代入數(shù)據(jù)解得:v=0.5m/s;
由能量守恒定律得:μmAgx=$\frac{1}{2}$mAvA2-$\frac{1}{2}$(mA+M)v2
代入數(shù)據(jù)解得:x=0.125m;
答:為使A、B達到共同速度前A不滑離木板,木板至少長0.125m.

點評 本題關鍵是根據(jù)動量守恒定律、動量定理、能量守恒列式求解,應用動量守恒解題時要注意選取合適的系統(tǒng)作為研究對象,判斷是否符合動量守恒的條件,注意選取正方向.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.“霾”主要指原因不明的因大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現(xiàn)象.根據(jù)目前的認識,機動車尾氣排放、煤炭燃燒和工業(yè)生產(chǎn)的燃燒過程中排放的二氧化硫和氮氧化物等是產(chǎn)生霾的主要來源.它會對人的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生影響.將汽車由燃燒汽油、柴油等改為使用電力,是從源頭減少“霾”的重要措施.一輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車,擁有三十多個座位,其電池每次充電僅需三至五個小時,蓄電量可讓客車一次性跑500km,客車時速最高可達180km.如果客車總質(zhì)量為9×103kg.當它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛時,驅動電機的輸入電流I=150A,電壓U=300V.在此行駛狀態(tài)下(取g=10m/s2),求:
(1)驅動電機的輸入功率;
(2)若驅動電機能夠將輸入功率的80%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P,求汽車所受阻力的大小;
(3)設想改用太陽能電池給該車供電,其他條件不變,求所需的太陽能電池板的最小面積.結合計算結果,簡述你對該設想的思考.
(已知太陽輻射的總功率P0=4×1026W,太陽到地球的距離r=1.5×1011m,太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗,該車所用太陽能電池的能量轉化效率約為15%)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.一個人站在陽臺上,以相同的速率分別把三個球豎直向下、豎直向上、水平拋出.不計空氣阻力.則( 。
A.平拋球在空中運動時間最長B.上拋球在空中運動時間最長
C.三球落地時,上拋球速度最小D.三球落地時,下拋球速度最小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,A、B和O位于同一條直線上,波源O產(chǎn)生的橫波沿該直線向左、右兩側傳播,波速均為v.當波源起振后經(jīng)過時間△t1,A點起振,再經(jīng)過時間△t2,B點起振,此后A、B兩點的振動方向始終相反,則下列說法中正確的是( 。
A.A、B兩點的起振方向相反
B.波源周期的最大值為△t2
C.該列橫波的波長為$\frac{2v△{t}_{2}}{2n+1}$(n=0,1,2,…)
D.A、B兩點之間的距離一定為半波長的奇數(shù)倍

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.下列說法中正確的是( 。
A.只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
B.液晶像液體一樣具有流動性,而其光學性質(zhì)和某些晶體相似
C.當人們感到潮濕時,空氣的相對濕度一定較大
D.用打氣筒的活塞壓縮氣體很費力,說明分子間有斥力
E.物體的溫度越高,分子熱運動越劇烈,分子的平均動能就越大

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.下列說法正確的是 (  )
A.光子像其他粒子一樣,不僅具有能量,也具有動量
B.波爾認為,原子中電子軌道是量子化的,能量也是量子化的
C.β射線是原子核外電子高速運動形成的
D.原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和,這個現(xiàn)象叫質(zhì)量虧損
E.根據(jù)波爾理論可知,氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能減少,動能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.表是某金屬線材的試驗數(shù)據(jù)
長度拉力
伸長
截面積
250N500N750N1000N
1m0.05cm20.04cm0.08cm0.12cm0.16cm
2m0.05cm20.08cm0.16cm0.24cm0.32cm
1m0.10cm20.02cm0.04cm0.06cm0.08cm
請你利用上述實驗數(shù)據(jù)回答下列問題:
(1)本實驗采用哪種實驗方法D
A.等效替代法   B.理想化方法   C.類比法   D.控制變量法
(2 )總結上述分析,該金屬線材伸長量X隨拉力F、長度L、橫截面積S的變化而變化,其表達式X=x=k $\frac{FL}{S}$.
(3)現(xiàn)有一根用上述材料所制成的金屬桿,長為4m,橫截面積為0.8cm2,設計要求它受到拉力后伸長不超過原長的$\frac{1}{1000}$,則受到的最大拉力為1×104N.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在水平轉盤上,距轉動軸20cm處有一個質(zhì)量為20g的小木塊,當轉盤的轉動周期為2s時,木塊與轉盤之間沒有相對滑動,問木塊受幾個力?每個力是多大?方向怎樣?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.跳高時要鋪上厚厚的墊子,這是為了( 。
A.減少運動員受到的沖量?B.減少運動員受到的沖力?
C.減少運動員的動量的變化?D.減小運動員的慣性?

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同步練習冊答案