4.如圖所示,方盒A靜止在光滑的水平面上,盒內(nèi)有一小滑塊B,盒的質(zhì)量是滑塊的2倍,滑塊與盒內(nèi)水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若滑塊以速度v開始向左運(yùn)動(dòng),與盒的左、右壁發(fā)生無機(jī)械能損失的碰撞,滑塊在盒中來回運(yùn)動(dòng)多次,最終相對于盒靜止,則此時(shí)盒的速度大小為$\frac{1}{3}v$,滑塊相對于盒運(yùn)動(dòng)的路程為$\frac{{v}^{2}}{3μg}$.

分析 物體與盒子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒;先由動(dòng)量守恒求出盒子與物塊的最終速度,再結(jié)合損失的機(jī)械能即可求出滑塊相對于盒運(yùn)動(dòng)的路程.

解答 解:設(shè)滑塊的質(zhì)量是m,碰后速度為v,物體與盒子組成的系統(tǒng)合外力為0,設(shè)向左為正方向,由動(dòng)量守恒:
mv=(m+2m)v
解得:v=$\frac{1}{3}v$
開始時(shí)盒子與物塊的機(jī)械能:E1=$\frac{1}{2}$mv2
碰后盒子與物塊的機(jī)械能:E2=$\frac{1}{2}$(m+2m)v2=$\frac{1}{6}$mv2
損失的機(jī)械能:△E=E1-E2=μmg•s
聯(lián)立得:s=$\frac{{v}^{2}}{3μg}$
故答案為:$\frac{1}{3}v$;$\frac{{v}^{2}}{3μg}$

點(diǎn)評 該題考查動(dòng)量守恒定律,解答的關(guān)鍵是能忽略運(yùn)動(dòng)的過程,熟練應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律是正確解題的關(guān)鍵;解題時(shí)要分析清楚運(yùn)動(dòng)過程.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢3V).開關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按電路原理圖(a)連接線路;
②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置,閉合開關(guān)S;
③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表滿偏;
④保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值.
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R1(填“R1”或“R2”).
(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線.
(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為2520Ω(結(jié)果保留到個(gè)位).
(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為D(填正確答案標(biāo)號(hào)).
A.100μA      B.250μA    C.500μA     D.1mA.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.如圖所示,氣缸水平固定放置,氣缸內(nèi)氣體溫度為t1=27℃時(shí),氣缸內(nèi)活塞處于平衡狀態(tài),活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì),活塞截面積為S=12cm2,大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa,當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度降低到t2=-33℃時(shí),現(xiàn)維持活塞的位置不變,求此時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為多少?維持活塞的位置不變需要多大的力?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖,兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上:一細(xì)線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球,在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊.平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑.不計(jì)所有摩擦,小物塊的質(zhì)量為( 。
A.$\frac{m}{2}$B.$\frac{\sqrt{3}}{2}$mC.mD.2m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下級板都接地.在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩極板間的電場強(qiáng)度,EP表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能,θ表示靜電計(jì)指針的偏角.若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則( 。
A.θ增大,E增大B.θ增大,EP不變C.θ減小,EP增大D.θ減小,E不變

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動(dòng)裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度.電磁阻尼作用可以借助如下模型討論:如圖所示,將形狀相同的兩根平行且足夠長的鋁條固定在光滑斜面上,斜面與水平方向夾角為θ,一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間,恰好勻速穿過,穿過時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定,其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動(dòng),鋁條相對磁鐵運(yùn)動(dòng)相同.磁鐵端面是邊長為d的正方形,由于磁鐵距離鋁條很近,磁鐵端面正對兩鋁條區(qū)域的磁場均可視為勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,鋁條的高度大于d,電阻率為ρ,為研究問題方便鋁條只考慮與磁場正對部分的電阻和磁場,其他部分電阻和磁場可忽略不計(jì),假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后,減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能,重力加速度為g.
(1)求鋁條中與磁鐵正對部分的電流I;
(2)若兩鋁條的寬度均為b,推導(dǎo)磁鐵勻速穿過鋁條間時(shí)速度v的表達(dá)式;
(3)在其他條件不變的情況下,僅將兩鋁條更換為寬度b′>b的鋁條,磁鐵仍以速度v進(jìn)入鋁條間,試簡要分析說明磁鐵在鋁條間運(yùn)動(dòng)的加速度和速度如何變化.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.小球從一定高度處由靜止下落,與地面碰撞后回到原高度再次下落,重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),取小球的落地點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系,豎直向上為正方向,下列速度v和位置x的關(guān)系圖象中,能描述該過程的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示為一種常見的身高體重測量儀.測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波,超聲波經(jīng)反射后返回,被測量儀接收,測量儀記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔.質(zhì)量為M0的測重臺(tái)置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比.當(dāng)測重臺(tái)沒有站人時(shí),測量儀記錄的時(shí)間間隔為t0,輸出電壓為U0,某同學(xué)站上測重臺(tái),測量儀記錄的時(shí)間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為( 。
A.v(t0-t),$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$UB.$\frac{1}{2}$v(t0-t),$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$U
C.v(t0-t),$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$(U-U0D.$\frac{1}{2}$v(t0-t),$\frac{{M}_{0}}{{U}_{0}}$(U-U0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,虛線是小球由空中某點(diǎn)水平拋出的運(yùn)動(dòng)軌進(jìn),A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),速度大小為1Om/s,與豎直方向夾角為60°;它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與豎直方向夾角為30°,不計(jì)空氣阻力,重力加速度取lOm/s2.下列敘述正確的( 。
A.小球通過B的速度為12m/sB.小球的拋出速度為5m/s
C.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為1sD.A、B之間的距離為6$\sqrt{7}$m

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