如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量m

如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量m

题型:不详难度:来源:
如图所示,在光滑的水平面上停放着一辆质量M=6.0kg平板车,在车上左端放有一质量mB=4.0kg木块B。车左边紧邻一个与平板车等高的光滑水平面,现有另一质量mA= 2.0kg的木块A,从左侧光滑水平面上以v0=3.0m/s向右运动,然后与B发生碰撞,设木块A、B碰撞时间很短且为弹性正碰。碰后木块B开始在平板车上滑行,并与固定在平板车上的水平轻质弹簧作用后与弹簧分离,已知木块B把弹簧压缩到最短时距离平板车左侧的距离为L=0.20m,重力加速度为g=10m/s2,木块B与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.50。(结果保留两位有效数字)求:
(1)木块A、B碰撞后的瞬间木块B速度的大小。
(2)弹簧在压缩过程中所具有的最大弹性势能。
(3)最终木块B与平板车左端的距离。

答案
(1)(2)EP="0.8" J(3)S=0.16m
解析
设向右为正方向
(1) A、B碰撞瞬间动量守恒、机械能守恒: ①(2分)
  ②(2分)
解得:     ③(2分)
(2)B和小车滑动时系统动量守恒,弹簧有最大弹性势能时,二者达到共同速度v
 ④ (2分) 
由能量守恒可得:
解得:EP="0.8" J⑥(4分)
(3)B和小车相对静止时二者达到共同速度v ,由能量守恒可得:
⑦(2分)
则B距离小车左端的距离为S="2L-" S⑧(2分)
S=0.16m⑨(3分)
举一反三
如图所示,在光滑的水平面上有一辆长为L=1.0m的凹形滑块A,在车上有一木块B(大小不计),AB的质量相等,BA的动摩擦因数为µ=0.05。开始时A是静止的,B位于A的中央以出速度v=5.0m/s向右运动,假设BA的前后壁碰撞是完全弹性的,求BA的前后两个墙壁最多能相碰的次数。

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【物理——选修3-5】(15分)


(1)(5分)如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于以n = 4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是( )
A.最容易表现出衍射现象的光是由n = 4能级跃迁到n =3能级产生的
B.频率最小的光是由n = 2能级跃迁到n = 1能级产生的
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.用n = 2能级跃迁到n = 1能级辐射出的光照射逸出功               
为6.34 e V的金属铂能发生光电效应     
(2)(10分)如图所示,物体A、B的质量分别是,用轻弹簧相连结放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个物体C从t=0时刻起以一定的速度向左运动,在t=5.0 s时刻与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开。物体C的v–t图象如图所示。试求:
①物块C的质量m
②在5.0s到15s的时间内物块A的动量变化的大小和方向。
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如图所示。质量为m的小球A放在光滑水平轨道上,小球距左端竖直墙壁为s。另一个质量为M=3m的小球B以速度v0沿轨道向左运动并与A发生正碰,已知碰后A球的速度大小为1.2v0,小球A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,两小球均可视为质点,且碰撞时间极短。求:(1)两球发生第一次碰撞后小球B的速度大小和方向。(2)两球发生碰撞的过程中A球对B球做功的大小。(3)两球发生第二次碰撞的位置到墙壁的距离

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如图2所示,一水平放置的圆环形刚性槽固定在桌面上,槽内嵌放着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别为m1、m2、m3、m2=m3=2m1,小球与槽的两壁刚好接触,而且它们之间的摩擦可以忽略不计。开始时,三球处于槽中I、II、III的位置,彼此间距离相等,m2和m3静止,m1以速度沿槽运动,R为圆环的内半径和小球半径之和,各球之间的碰撞皆为弹性碰撞,求此系统的运动周期T。

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如图所示,在光滑水平长直轨道上有A、B两个绝缘体,它们之间有一根长为l的轻质软线相连接,其中A的质量为m,B的质量为M=4m,A为带有电荷量为q的正电荷,B不带电,空间存在着方向水平向右的匀强电场,场强大小为E。开始时用外力把A与B靠在一起并保持静止,某时刻撤去外力,A开始向右运动,直到细线绷紧。当细线被绷紧时,两物体将有极短时间的相互作用,而后B开始运动,且细线再次松弛。已知B开始运动时的速度等于线刚绷紧前瞬间A的速度的。设整个过程中,A的电荷量都保持不变。
求细线第二次被绷紧的瞬间B对地的位移(相对于初始点)。
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