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如图所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车...

如图所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=04,开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反.平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2)求:

1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离.

2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v

3)为使滑块始终不会滑到平板车右端,平板车至少多长?

 

(1)0.33m(2)0.4m/s(3)0.833m 【解析】试题分析:(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,速度为0.由于系统总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行.对平板车: 由动能定理得① ② 代入数据得s=0.33m ③ (2)假如平板车在第二次碰撞前还未和滑块相对静止,那么其速度的大小肯定还是2m/s,滑块的速度则大于2m/s,方向均向右.这样就违反动量守恒. 所以平板车在第二次碰撞前肯定已和滑块具有共同速度v.此即平板车碰墙前瞬间的速度. Mv0-mv0=(m+M)v ④ ∴⑤ 代入数据得⑥ (3)平板车与墙壁发生多次碰撞,最后停在墙边.设滑块相对平板车总位移为L, 根据能量守恒则有: ⑦ 代入数据得L=0.83m 考点:动量守恒定律;能量守恒定律 【名师点睛】本题是动量守恒定律和动能定理的综合应用,涉及力在空间的效果,优先考虑能量守恒定律或动能定理。  
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考点分析:
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如图所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑的固定圆弧轨道,两轨道恰好相切于B点。质量为M的小木块静止在O点,一颗质量为m的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均看成质点)。

求子弹射入木块前的速度。

若每当小木块返回到O点或停止在O点时,立即有一颗相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?

 

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在光滑的水平面上停放着一辆质量为M的小车,质量为m的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧的另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m栓住,m静止在小车上的A点,如图所示.设m与M间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m、M开始运动.

(1)当物体m位于O点左侧还是右侧,物体m的速度最大?简要说明理由.

(2)若物体m达到最大速度v1时,物体m已相对小车移动了距离s.求此时M的速度v2和这一过程中弹簧释放的弹性势能E

(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动?并简要说明理由.

 

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一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.

①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多大?经过的时间多长?

②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多大?

 

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在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:

(1)物块滑到B处时,木板的速度vAB

(2)木板的长度L;

(3)物块滑到C处时滑块CD的动能.

 

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一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度大小不变.

①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?

②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2

 

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