18．如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的鐵塊放在種類M=2kg的小車左端，二者一起以v0=4m/s的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．鐵塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，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小車車長(zhǎng)的最小值．

分析 ①車與墻碰撞過(guò)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)能量守恒定律求出小車的最小長(zhǎng)度．

解答 解：①車與墻碰撞過(guò)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=$\frac{2×2×4}{0.01}$=1600N
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，
解得：v=0，
對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得：$\frac{1}{2}$（M+m）v02=μmgL，
解得：L=8m
答：①車與墻碰撞的平均作用力的大小F為1600N．
②小車車長(zhǎng)的最小值為8m

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(jiǎn)單，因?yàn)閯?dòng)量守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)和過(guò)程．涉及時(shí)間問(wèn)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(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．質(zhì)量為0.2kg的彈性小球從空中某處?kù)o止下落，下落過(guò)程中對(duì)應(yīng)的v-t圖象如圖所示，經(jīng)過(guò)0.5s小球與水平地面相碰后反彈，反彈速度大小變?yōu)榕鲎睬暗?\frac{3}{4}$，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，求：
（1）彈性小球受到的空氣阻力大��；
（2）彈性小球第一次碰撞反彈后上升的最大高度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

9．如圖所示，現(xiàn)用水平外力將一個(gè)矩形導(dǎo)體線框兩次從圖示位置以一定的速度勻速拉出磁場(chǎng)，第一次速度為v，第二次速度為2v，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．線框中的感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針B．兩次線框中的感應(yīng)電流之比為1：2
C．兩次作用在線框上的外力之比1：2D．兩次線框中產(chǎn)生的熱量之比為1：4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，介質(zhì)中有P、Q、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)的縱坐標(biāo)分別為yP=2cm，yQ=-2cm．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向總是相同
B．Q、M兩質(zhì)點(diǎn)的加速度總是相同
C．P、M兩質(zhì)點(diǎn)的速度總是大小相等、方向相反
D．在任何相等時(shí)間內(nèi)，P、M兩質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程總相等
E．P、M兩質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移總是大小相等、方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

13．如圖甲所示．直角坐標(biāo)系xOy中，第二象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向以垂直紙面向外為正方向．第三象限內(nèi)有一發(fā)射裝置（沒(méi)有畫出）沿y軸正方向射出一個(gè)比荷$\frac{q}{m}$=100C/kg的帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)且不計(jì)重力），該粒子以v0=10m/s的速度從x軸上的點(diǎn)A（-1m，0）進(jìn)入第二象限，從y軸上的C點(diǎn)（0，2m）進(jìn)入第一象限，取粒子剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，第一、四象限內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化，求：
（1）第二象限內(nèi)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�
（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，若干個(gè)質(zhì)量不相等可視為質(zhì)點(diǎn)的小球用輕細(xì)繩穿栓成一串，將繩的一端掛在車廂的頂部．當(dāng)車在平直路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，這串小球及繩在車廂中的形狀的示意圖正確的是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．圖（甲）是線圈P繞垂直于磁場(chǎng)的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦式交變電壓的圖象，把該電壓加在如圖（乙）所示的理想變壓器的A、B端，已知電壓表的示數(shù)為4.0V，圖中的電壓表和電流表均為理想電表，R=2Ω，其它電阻不計(jì)．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．電流表的示數(shù)為0.8A
B．當(dāng)t=0.2s和0.4s時(shí)，穿過(guò)線圈P的磁通量最小
C．線圈P的轉(zhuǎn)速為300r/min
D．變壓器原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為2：5

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．現(xiàn)有一電流表，量程30mA，內(nèi)阻r1約為6歐，請(qǐng)用下列器材測(cè)量其內(nèi)阻值r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度．
A．電流表，量程50mA，內(nèi)電阻r2約10Ω
B．電壓表，量程15V，內(nèi)阻rV=15kΩ
C．定值電阻RO=9Ω′
D．保護(hù)電阻R1=50Ω
E．滑動(dòng)變阻器R2，阻值O～30Ω，額定電流0.3A
F．滑動(dòng)變阻器R3，阻值0～5Ω，額定電流0.3A
G．電池組，電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)電阻約0.5Ω
此外還有單刀電鍵若干和導(dǎo)線若干，供需要時(shí)選用．
（1）在給出的器材中電表應(yīng)選擇A2，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R2．（填寫器材代號(hào)）
（2）請(qǐng)將虛線中的電路圖補(bǔ)充完整．
（3）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是電流表的示數(shù)I1，電流表的示數(shù)I2；并寫出電流表內(nèi)電阻的計(jì)算表達(dá)式r1=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}^{\;}}{{I}_{1}}$（用相應(yīng)的物理量符號(hào)表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

8．如圖所示，光滑絕緣桿豎直放置，它與以正點(diǎn)電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的有孔小球從桿上的A點(diǎn)無(wú)初速度下滑，已知q?Q，AB=h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為$\sqrt{5gh}$，則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做多少功？若取A點(diǎn)電勢(shì)為零，C點(diǎn)電勢(shì)是多大？

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