11.如圖所示,有一質(zhì)量為m=20kg的物體以v0=5m/s的水平初速度沖上一輛質(zhì)量為M=80kg的靜止小車上.物體在小車上滑行一段距離后相對于小車靜止.已知物體與小車間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.8,小車與地面間的摩擦可忽略不計.求:
(1)物體相對于小車靜止時,小車的速度大小v;
(2)由于物體與車間的摩擦生了多少熱Q?

分析 (1)物體和車組成的系統(tǒng)動量守恒,根據(jù)動量守恒可以計算共同的速度的大小;
(2)根據(jù)總的能量守恒來計算產(chǎn)生的熱量.

解答 解:(1)小車與地面之間沒有摩擦力,系統(tǒng)的動量守恒,設(shè)初速度方向為正方向;
根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒可得:
mv=(M+m)v,
即20×5=(20+80)v,
解得:v=1m/s,
即物體相對小車靜止時,小車速度大小為1m/s.
(2)根據(jù)總的能量守恒可得產(chǎn)生的熱量為:
Q=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$Mv2=$\frac{1}{2}$×20×52-$\frac{1}{2}$×20×12-$\frac{1}{2}$×80×12=200J.
答:(1)物體相對小車靜止時,小車速度的大小為1m/s;
(2)由于物體與小車間的摩擦產(chǎn)生的熱量為200J.

點評 本題考查動量及機械能守恒;本題涉及的知識點較多,能綜合的考查學(xué)生的分析問題的能力.要注意明確動量及機械能守恒定律的應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計,斜面處在一勻強磁場中,磁場方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m,電阻可不計的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度,如圖所示.在這一過程中(  )
A.作用于金屬捧上的各個力的合力所作的功等于零
B.作用于金屬捧上的各個力的合力所作的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和
C.金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱
D.恒力F所做的功大于電阻R上發(fā)出的焦耳熱

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一只小球.小球從靜止開始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零.小球下降階段下列說法中正確的是( 。
A.在B位置小球動能最大
B.在C位置小球動能最大
C.在D位置小球動能最大
D.從B→C位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,某同學(xué)在研究平拋運動的實驗中,在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡以后,又在軌跡上取出a、b、c、d四個點(軌跡已擦去).已知小方格紙的邊長L=2.5cm,g=10m/s2.請你根據(jù)小方格紙上的信息,通過分析計算完成下面幾個問題:
(1)小球從a→b、b→c、c→d所經(jīng)歷的時間相等(填“相等”或“不   相等”).平拋運動在豎直方向上是自由落體運動,根據(jù)小球從a→b、b→c、c→d的豎直方向位移差,求出小球從a→b、b→c、c→d所經(jīng)歷的時間是0.05s.
(2)再根據(jù)水平位移,求出小球平拋運動的初速度v0=1m/s.
(3)從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是0.075s.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.在平直公路上,汽車由靜止開始做勻加速度運動,當(dāng)速度達到Vm后立即關(guān)閉發(fā)動機直到停止,v-t圖象如圖所示.設(shè)汽車的牽引力為F,阻力為f,全過程中牽引力做功為W1,克服阻力做功為W2,則( 。
A.F:f=3:1B.F:f=5:1C.W1:W2=1:3D.W1:W2=1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,一根長導(dǎo)線彎曲成如圖所示形狀,通以直流電I,正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C,環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi).在電流I增大的過程中,下列敘述正確的是( 。
A.金屬環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生
B.金屬環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流
C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線中的張力變大
D.金屬環(huán)C以線為軸旋轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.從傾角為θ的足夠長的斜面頂端A點,先后將相同的小球以大小不同的速度v1和v2水平拋出,都落在斜面上,關(guān)于兩球落到斜面上的情況,下列說法正確的是( 。
A.落到斜面上的瞬時速度大小相等
B.落到斜面上的瞬時速度方向相同
C.落到斜面上的位置相同
D.落到斜面上前,在空中飛行的時間相同

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示的皮帶傳動裝置,主動輪1的半徑與從動輪2的半徑之比R1:R2=2:1,A、B分別是兩輪邊緣上的點,假設(shè)皮帶不打滑,則下列說法正確的是( 。
A.A、B兩點的線速度之比為vA:vB=1:2B.A、B兩點的線速度之比為vA:vB=2:1
C.A、B兩點的角速度之比為ωA:ωB=1:2D.A、B兩點的角速度之比為ωA:ωB=1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,兩根足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L,固定在水平桌面上,導(dǎo)軌右端連接電動勢為E(內(nèi)阻不計)的電池及電阻R,長度略大于L的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置,若在整個空間加上方豎直向下的勻強電磁場,閉合開關(guān)后金屬棒由靜止開始滑動一段時間后可達到勻速狀態(tài).且不同大小的磁感應(yīng)強度,達到勻速狀態(tài)的速度不同,設(shè)運動時金屬棒與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f,不考慮金屬棒中電流的磁場及金屬棒的電阻,下列說法正確的是(  )
A.磁感應(yīng)強度B=$\frac{2fR}{LE}$使,金屬棒達到勻速狀態(tài)的速度具有最大值
B.金屬棒達到勻速狀態(tài)的速度具有最大值時,其克服摩擦力的功率$\frac{{E}^{2}}{4R}$
C.金屬棒達到勻速狀態(tài)的速度具有最大值時,通過的電流為$\frac{E}{2R}$
D.金屬棒達到勻速狀態(tài)的速度具有最大值時,其兩端電壓為$\frac{E}{3}$

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