10．如圖所示，一質(zhì)量M=4kg的小車左端放有一質(zhì)量m=1kg的鐵塊，它們以大小v0=4m/s的共同速度沿光滑水平面向豎直墻運(yùn)動(dòng)，車與墻碰撞的時(shí)間t=0.01s，不計(jì)碰撞時(shí)機(jī)械能的損失，且不計(jì)在該時(shí)間內(nèi)鐵塊速度的變化．鐵塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，車長L足夠長，鐵塊不會(huì)到達(dá)車的右端，最終小車與鐵塊相對(duì)靜止．求：
①車與墻碰撞的平均作用力的大小F．
②整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q．

分析 ①車與墻碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量定理列式求解平均作用力；
②對(duì)車和鐵塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合力為零，動(dòng)量守恒，即可求出小車與鐵塊共同運(yùn)動(dòng)的速度，再根據(jù)能量守恒定律求出系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能Q．

解答 解：①車與墻碰撞過程中，不計(jì)碰撞時(shí)機(jī)械能的損失，則車與墻碰撞后的瞬間，小車的速度向左，大小為v0，設(shè)向左為正，
根據(jù)動(dòng)量定理得：
Ft=Mv0-M（-v0）
解得：F=$\frac{2×4×4}{0.01}=3200N$
②對(duì)車和鐵塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)所受的合力為零．
以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：Mv0-mv0=（M+m）v，
對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$（M+m）v02=$\frac{1}{2}$（M+m）v2+Q，
解得：Q=25.6J；
答：①車與墻碰撞的平均作用力的大小F為3200N．
②整個(gè)過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q為25.6J．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到兩個(gè)物體的相互作用，應(yīng)優(yōu)先考慮動(dòng)量守恒定律．運(yùn)用動(dòng)量守恒定律研究物體的速度，比牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合簡單，因?yàn)閯?dòng)量守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)和過程．涉及時(shí)間問題，可優(yōu)先考慮動(dòng)量定理．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示為倉儲(chǔ)公司常采用的“自動(dòng)化”貨物裝卸裝置，兩個(gè)相互垂直的斜面固定在平臺(tái)上，平臺(tái)跟貨車車廂等高，貨箱A（含貨物）和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連．A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到底端時(shí)，A和B同時(shí)被鎖定，卸貨后解除鎖定，A在B的牽引下被拉回原高度處，再次被鎖定．已知θ=53°，B的質(zhì)量M為1.0×103kg，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力相等，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．
（1）為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑，其質(zhì)量m需要滿足什么條件？
（2）若A的質(zhì)量m=4.0×103 kg，求它到達(dá)底端時(shí)的速度v；
（3）為了保證能被安全鎖定，A到達(dá)底端的速率不能大于12m/s．請(qǐng)通過計(jì)算判斷：當(dāng)A的質(zhì)量m不斷增加時(shí)，該裝置能否被安全鎖定．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．地面上豎直放置一根勁度系數(shù)為k，原長為l0的輕質(zhì)彈簧，在其正上方有一質(zhì)量為m的小球從A高處自由落到輕質(zhì)彈簧上，彈簧被壓縮，當(dāng)小球速度最大時(shí)，重力勢能為$mg（{L}_{0}-\frac{mg}{k}）$．（以地面為參照平面）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．關(guān)于微觀的原子（分子），下列說法正確的是（　�。�
A．盧瑟福在α散射實(shí)驗(yàn)中，沒有得出原子核是由質(zhì)子和中子組成的結(jié)論
B．光電效應(yīng)中所產(chǎn)生的光電子源于核內(nèi)部
C．當(dāng)分子間有分子力時(shí)，隨著分子間距增加分子間的引力減小，斥力減小
D．核反應(yīng)是原子（分子）級(jí)別上的電荷轉(zhuǎn)移過程

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．一列橫波在傳播過程中先后經(jīng)過M，N兩點(diǎn)，M點(diǎn)比N點(diǎn)早振動(dòng)了0.75s，已知波的傳播速度為1m/s，波的周期T=1s，當(dāng)N點(diǎn)位于平衡位置的下方且向下振動(dòng)時(shí)，關(guān)于M點(diǎn)的振動(dòng)情況，下列說法不正確的是（　　）
A．M點(diǎn)位于平衡位置的上方B．M點(diǎn)向上振動(dòng)
C．M點(diǎn)的速度將增大D．M點(diǎn)的加速度將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，在豎直平面內(nèi)xoy坐標(biāo)系中分布著與水平方向夾45°角的勻強(qiáng)電場，將一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，以某一初速度從O點(diǎn)豎直向上拋出，它的軌跡恰好滿足拋物線方程y=kx2，且小球通過點(diǎn)P（$\frac{1}{k}$，$\frac{1}{k}$）．已知重力加速度為g，則（　�。�
A．電場強(qiáng)度的大小為$\frac{mg}{q}$
B．小球初速度的大小為$\sqrt{\frac{g}{2k}}$
C．小球通過點(diǎn)P時(shí)的動(dòng)能為$\frac{5mg}{4k}$
D．小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程中，電勢能減少$\frac{\sqrt{2}mg}{k}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．某人用繩子將一桶水從井內(nèi)加速向上提的過程中，不計(jì)繩子的重力，下列說法正確的是（　　）
A．這桶水處于超重狀態(tài)，所以繩子對(duì)桶的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力
B．人對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)桶的拉力是一對(duì)作用力與反作用力
C．這桶水處于超重狀態(tài)，繩子對(duì)桶的拉力大于桶的重力
D．這桶水能加速上升，是因?yàn)槿藢?duì)繩子的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．描繪“6V，3W”燈泡的伏安特性曲線，提供了下列器材：
A．電壓表V（3V，內(nèi)阻約3kΩ）
B．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電阻箱R（0-99999Ω）         
D．滑動(dòng)變阻器R1（0-20Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器 R2（0-100Ω）
F．待測燈泡L“6V，3W”
G．電源E（電動(dòng)勢約8V、內(nèi)阻較�。�
H．開關(guān)、導(dǎo)線若干
①按照實(shí)驗(yàn)需要，將電壓表的量程由3V 擴(kuò)大至6V，首先測量電壓表內(nèi)阻，某同學(xué)采用了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為4870Ω時(shí)，電壓表指針剛好滿偏；再調(diào)節(jié)電阻箱阻值為12720Ω時(shí)，電壓表指針在滿刻度的一半，則電壓表的內(nèi)阻RV=2980Ω；從理論上分析，實(shí)驗(yàn)測得電壓表內(nèi)阻值大于 （選填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值．
②圖乙是測量燈泡電流隨電壓變化的實(shí)物電路，請(qǐng)你用筆劃線代替導(dǎo)線完成電路連接（要求在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭置于最左端）．
③實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1（選填“R1”或“R2”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波（　�。�
A．沿x軸正方向傳播，波速v=20m/sB．沿x軸正方向傳播，波速v=10m/s
C．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=20m/sD．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=10m/s

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