16.一輛質(zhì)量m1=3.0×103kg的小火車因故障停在車道上,后面一輛質(zhì)量m2=1.5×103kg的轎車來不及剎車,直接撞入貨車尾部失去動(dòng)力,相撞后兩車一起沿轎車運(yùn)動(dòng)方向滑行了s=6.75m停下,已知車輪與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.6,求碰撞前轎車的速度大。ㄖ亓铀俣热=10m/s2

分析 由兩車碰后的運(yùn)動(dòng)過程由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律可求得碰后的速度;再對碰撞過程由動(dòng)量守恒定律求解碰前的初速度.

解答 解:由牛頓第二定律可知:
a=$\frac{{F}_{f}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$=μg=0.6×10=6m/s2;
由v2=2ax可得:
v=$\sqrt{2ax}$=$\sqrt{2×6×6.75}$=9m/s;
對碰撞過程設(shè)車前進(jìn)方向?yàn)檎较,由?dòng)量守恒定律可得:
m2v0=(m1+m2)v
解得:v0=27m/s;
答:碰撞前轎車的速度大小為27m/s.

點(diǎn)評 本題考查動(dòng)量守恒定律及牛頓第二定律的應(yīng)用,要求能明確碰撞過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,可按動(dòng)量守恒定律求解;同時(shí)注意分析物理過程;明確物理規(guī)律的選擇應(yīng)用.

練習(xí)冊系列答案
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6.用質(zhì)量為5kg的均勻鐵索,從10m深的井中吊起一質(zhì)量為20kg的物體,其過程中人的拉力隨物體上升的高度變化如圖所示,在這個(gè)過程中人至少要做多少功?(g取10m/s2

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7.如圖(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置,間距L=0.4m,導(dǎo)軌右端接有阻值R=1Ω的電阻,導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好.導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì).導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,bd連線與導(dǎo)軌垂直,長度也為L.從0時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化,規(guī)律如圖(b)所示;同一時(shí)刻,棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運(yùn)動(dòng),1s后剛好進(jìn)入磁場,若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v=1m/s做直線運(yùn)動(dòng),求:

(1)棒進(jìn)入磁場前,回路中的電動(dòng)勢E;
(2)棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到的最大安培力F,以及棒通過三角形abd區(qū)域使電流i與時(shí)間t的關(guān)系式.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場與磁場的寬度均為d,電場強(qiáng)度為E,方向水平向右;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放,粒子始終在電場、磁場中運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射.

(1)求粒子在第2層磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v2的大小與軌跡半徑r2
(2)粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時(shí),速度的方向與水平方向的夾角為θn,試求sinθn
(3)若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出,試問在其他條件不變的情況下,也進(jìn)入第n層磁場,但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場右側(cè)邊界,請簡要推理說明之.

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11.甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn),乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn).

(1)圖1中A、B、C、D、E表示部分實(shí)驗(yàn)器材,甲同學(xué)需在圖中選用的器材AB;乙同學(xué)需在圖中選用的器材BDE(用字母表示)
(2)乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需要器材后,經(jīng)正確操作獲得如圖2所示的兩條紙帶①和②,紙帶①的加速度大(填“①”或“②”),其加速度大小為2.5m/s2

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1.如圖所示,一個(gè)粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有同種液體,液體質(zhì)量為m.在管口右端用蓋板A密閉,兩邊液面高度差為h,U形管內(nèi)液體的總長度為4h,現(xiàn)拿去蓋板,液體開始運(yùn)動(dòng),由于液體受罐壁阻力作用,最終管內(nèi)液體停止運(yùn)動(dòng),則該過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為( 。
A.$\frac{1}{16}$mghB.$\frac{1}{8}$mghC.$\frac{1}{4}$mghD.$\frac{1}{2}$mgh

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8.氧氣瓶的容積是40L,其中氧氣的壓強(qiáng)是130atm,規(guī)定瓶內(nèi)氧氣壓強(qiáng)降到10atm時(shí)就要重新充氧,有一個(gè)車間,每天需要用1atm的氧氣400L,這瓶氧氣能用幾天?假定溫度不變.

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(1)求原本打在MN中點(diǎn)P的離子質(zhì)量m;
(2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域,求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍;
(3)為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟贛Q區(qū)域的所有離子檢測完整,求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù).(取lg2=0.301,lg3=0.477,lg5=0.699)

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15.遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2,電流分別為I1、I2,輸電線上的電阻為R.變壓器為理想變壓器,則下列關(guān)系式中正確的是( 。
A.$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$B.I2=$\frac{{U}_{2}}{R}$C.I1U1>I22RD.I1U1=I2U2

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