【选修3-5选做题】如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一砂箱,砂箱左侧连接一水平轻弹簧,小车和砂箱的总质量为M,车上放一小物体A,质量也是M,小物体A随

【选修3-5选做题】如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一砂箱,砂箱左侧连接一水平轻弹簧,小车和砂箱的总质量为M,车上放一小物体A,质量也是M,小物体A随

题型:江西省模拟题难度:来源:
【选修3-5选做题】
如图所示,光滑水平面上有一小车B,右端固定一砂箱,砂箱左侧连接一水平轻弹簧,小车和砂箱的总质量为M,车上放一小物体A,质量也是M,小物体A随小车以速度v0向右匀速运动,此时弹簧处于自由长度状态(小物体A与弹簧没有连接).小物体A与左侧车面间有摩擦,动摩擦因数为μ,与其它车面间无摩擦,在匀速运动时,距砂面H高处有一质量为m的泥球自由下落,恰好落在砂箱中.求:  
(1)小车在前进中,弹簧弹性势能的最大值? 
(2)为使小物体A不从车上滑下,车面粗糙部分至少应为多长?
答案
解:(1)小球掉小车的过程小球与车水平方向的动量守恒Mv0=(M+m)v1  
弹簧的压缩量最大时,设共同速度为v2,则有Mv0+(M+m)v1=(2M+m)v2  
由能量转化和守恒关系有Ep=  
解以上方程,得Ep=  
(2)根据功能关系有μMgL=EP  
举一反三
【选修3-5选做题】
如图所示,两块长度均为d=0.2m的木块A、B,紧靠着放在光滑水平面上,其质量均为M=0.9kg。一颗质量为m=0.02kg的子弹(可视为质点且不计重力)以速度v0=500m/s水平向右射入木块A,当子弹恰水平穿出A时,测得木块的速度为v=2m/s,子弹最终停留在木块B中。求:    
(1)子弹离开木块A时的速度大小及子弹在木块A中所受的阻力大小;    
(2)子弹和木块B的最终速度大小。
题型:河南省同步题难度:| 查看答案
如图,质量为m的人在质量为M的平板车上从左端走到右端,若不计平板车与地面的摩擦,则下列说法不正确的是
[     ]
A.人在车上行走时,车将向左运动
B.当人停止走动时,由于车的惯性大,车将继续后退
C.若人越慢地从车的左端走到右端,则车在地面上移动的距离越大
D.不管人在车上行走的速度多大,车在地面上移动的距离都相同
题型:广东省期末题难度:| 查看答案
如图,固定有光滑圆弧轨道的小车A静止在光滑的水平面上,轨道足够长,其下端部分水平,有一小滑块B以某一水平初速度滑上小车,滑块不会从圆弧上端滑出,则滑块B在小车上运动的过程中
[     ]
A.当滑块上升到最大高度时,滑块的速度不为零
B.滑块运动过程中机械能守恒
C.滑块离开小车时的速度与滑上小车时的速度大小相等
D.滑块B在小车上运动的过程中,滑块与小车组成的系统动量不守恒
题型:广东省期末题难度:| 查看答案
如图所示,质量分别为的两个小物块静止在光滑的水平面上,彼此用轻弹簧相连,弹簧处于自由伸长状态。质量为的子弹以速度为水平入射到物块内(子弹未射出),试求:
(1)子弹打入后,的速度;
(2)弹簧压缩到最短时,的速度;
(3)整个运动过程中,弹簧的最大弹性势能为多少?(弹簧始终在弹性限度范围内)
题型:广东省期末题难度:| 查看答案
一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员,在距离飞船x=45m处与飞船处于相对静止状态,宇航员背着装有质量为m0=0.5 kg氧气的贮气筒。筒上装有可以使氧气以v=50 m/s的速度喷出的喷嘴,宇航员必须向着返回飞船的相反方向放出氧气,才能回到飞船,同时又必须保留一部分氧气供途中呼吸用,宇航员的耗氧率为Q=2.5×10-4 kg/s,不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响,则:
(1)瞬时喷出多少氧气,宇航员才能安全返回飞船?
(2)为了使总耗氧量最低,应一次喷出多少氧气?返回时间又是多少?
题型:河北省模拟题难度:| 查看答案
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