如图所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A
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如图所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A
题型:洪泽县模拟
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如图所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v
0
沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.
答案
(1)物体C与小车组成的系统动量守恒,
由动量守恒得:mv
0
=mv
1
+Mv
2
,
物体C离开平台后做平抛运动,
在竖直方向上:h=
1
2
gt
2
,
在水平方向上,物体C做匀速直线运动,
小车在水平方向上做匀速直线运动,两者位移差等于s,
由运动学公式得:s=(v
1
-v
2
)t,
由以上三式解得得:v
2
=
(m
v
0
-sm
g
2h
)
M+m
.
(2)最后车与物体以共同的速度v向右运动,系统动量守恒,
由动量守恒定律得:mv
0
=(M+m)v,解得:v=
m
v
0
M+m
,
∴由能量守恒定律得,系统损失的机械能△E=
1
2
mv
0
2
+mgh-
1
2
(M+m)v
2
,
解得△E=mgh+
Mm
v
20
2(M+m)
.
答:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度为:
(m
v
0
-sm
g
2h
)
M+m
.
(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能为mgh+
Mm
v
20
2(M+m)
.
举一反三
如图所示,质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑水平面上.当t=0时,两个质量都是m=0.2kg的小物体A和B(A和B均可视为质点),分别从左端和右端以水平速度v
1
=5.0m/s和v
2
=2.0m/s冲上小车,当它们相对于车停止滑动时,没有相碰.已知A、B与车面的动摩擦因数都是0.20,g取10m/s
2
.求:
(1)A、B在车上都停止滑动时车的速度;
(2)车的长度至少是多少?
(3)在图中所给的坐标系中画出0至4.0s内小车运动的速度--时间图象.
题型:不详
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|
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如图所示,一个质量为m=60kg的人站在一辆质量为M=30kg的平板小车甲上,正以速度V
0
=2m/s沿光滑平直的路面上向右运动,迎面有一质量也为M的小车乙以相等的速度向左滑来,为了使两小车不发生碰撞,问:
(1)甲车的人至少应以多大的速度水平跳出落到乙车上(设人与车不产生相对滑动)?
(2)人在跳离甲车的过程中至少要做多少功?
题型:盐城模拟
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如图所示,在水平向右的匀强电场中,某带电粒子从A点运动到B点,在A点时速度竖直向上,在B点时速度水平向右,在这一运动过程中粒子只受电场力和重力,并且克服重力做的功为1J,电场力做的正功为3J,则下列说法中正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在A点的动能比在B点多2J
C.粒子在A点的机械能比在B点少3J
D.粒子由A点到B点过程中速度最小时,速度的方向与水平方向的夹角为60°
题型:辽宁二模
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|
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水平光滑的地面上,质量为m的木块放在质量为M的平板小车的左端,M>m,它们一起以大小为v
0
的速度向右做匀速直线运动,木块与小车之间的动摩擦因数为µ,小车与竖直墙碰后立即以v
0
向左运动,m没从M上掉下.
求:(1)它们的最后速度?
(2)木块在小车上滑行的时间?
(3)小车至少多长?
题型:塘沽区模拟
难度:
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如图所示,质量为3m、长度为L的木块置于光滑的水平面上,质量为m的子弹以初速度v
0
水平向右射入木块,穿出木块时速度为
2
5
v
0
,设木块对子弹的阻力始终保持不变.
(1)求子弹穿透木块后,木块速度的大小;
(2)求子弹穿透木块的过程中,木块滑行的距离s;
(3)若改将木块固定在水平传送带上,使木块始终以某一恒定速度(小于v
0
)水平向右运动,子弹仍以初速度v
0
水平向右射入木块.如果子弹恰能穿透木块,求此过程所经历的时间.
题型:扬州模拟
难度:
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