分析 (1)當三者速度相同時,木板的速度最大,對A、B和木板系統(tǒng)研究,運用動量守恒定律求出木板獲得的最大速度.
(2)A先向右做減速運動,當A、C速度相同時,A的速度最小,然后A與木板一起加速直到三者速度相同,根據(jù)牛頓第二定律,結合運動學公式求出A物塊在整個運動過程中最小速度.
(3)根據(jù)運動學公式求出AC間的相對位移,以及BC間的相對位移,再由Q=f△x求解AC間摩擦生熱.由能量守恒定律求出整個過程系統(tǒng)產生的熱量,即可求解.
解答 解:(1)當A、B和木板速度相同時,木板的速度最大,取向右為正方向,對三者組成的系統(tǒng)運用動量守恒定律得,
mv0+m•2v0=(m+m+2m)v′
得:v′=34v0.
(2)開始時,A、B做勻減速直線運動的加速度大小為:a=\frac{μmg}{m}=μg
A、B都滑動時,木板C的加速度為:a′=\frac{μmg+μmg}{2m}=μg.
因為A的初速度小,A與木板C先達到共同速度,當A與木板達到共同速度后,以后再與木板一起做勻加速直線運動,可知,A與木板速度相同時,速度最�。�
則有:v=v0-at=a′t
解得:t=\frac{{v}_{0}}{2μg}
則A物塊在整個運動過程中最小速度為:vmin=v0-at=v0-μg•\frac{{v}_{0}}{2μg}=\frac{{v}_{0}}{2}.
(3)由上知:A、C剛共速時速度為:v=\frac{{v}_{0}}{2}.
A、C間的相對位移大小為:△x=\frac{{v}_{0}+v}{2}t-\frac{v}{2}t=\frac{{v}_{0}}{2}t=\frac{{v}_{0}^{2}}{4μg}
AC間的摩擦生熱為:QAC=μmg△x=\frac{1}{4}m{v}_{0}^{2}
全過程系統(tǒng)摩擦生熱等于系統(tǒng)動能減小,為:Q=\frac{1}{2}mv02+\frac{1}{2}m•2v02-\frac{1}{2}(m+m+2m)v′2
聯(lián)立解得:Q=\frac{11}{8}m{v}_{0}^{2}
BC間的摩擦生熱為:QBC=Q-QAC=\frac{9}{8}m{v}_{0}^{2}
所以全過程AC間的摩擦生熱跟BC間的摩擦生熱之比是 QAC:QBC=2:9
答:(1)木板能獲的最大速度是\frac{3}{4}v0;
(2)A物塊在整個運動過程中最小速度是\frac{{v}_{0}}{2};
(3)全過程AC間的摩擦生熱跟BC間的摩擦生熱之比是2:9.
點評 解決本題的關鍵知道三個物體在整個過程中的運動情況,知道三者速度相同時,木板的速度最大,A與木板速度相同時,A的速度最小.
科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在6號球運動到OA段前,6個球各自機械能均守恒 | |
B. | 在由靜止釋放到1號球落地的全過程中,6個球的機械能均不守恒 | |
C. | 6號球的水平射程最大 | |
D. | 1、2號球落于地面上同一位置處 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | a、b兩點的場強一定相等 | |
B. | a、b兩點的電場力一定相等 | |
C. | a、b兩點的電勢一定相等 | |
D. | 電荷所受到的電場力總是垂直于其移動方向 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 若移去試探電荷q,該點的電場強度就變?yōu)榱?/td> | |
B. | 若在該點放一個電荷量為2q的試探電荷,該點的電場強度就變?yōu)?\frac{E}{2}$ | |
C. | 若在該點放一個電荷量為-2q的試探電荷,則該點的電場強度大小仍為E,但電場強度的方向與原來相反 | |
D. | 若在該點放一個電荷量為-\frac{q}{2}的試探電荷,則該點的電場強度的大小仍 為E,電場強度的方向也還是原來的電場強度的方向 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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