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如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,现有...

如图所示,质量m10.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L1.5m,现有质量m20.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v02m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ0.5,取g10m/s2

(1)求物块在车面上滑行的时间t

(2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少

 

(1) t=0.24 s (2)不能超过5m/s 【解析】(1)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:a2=μg=0.5×10m/s2=5m/s2, 小车的加速度大小为: ,根据v0-a2t=a1t得则速度相等需经历的时间为: . (2)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v,由水平方向动量守恒得:m2v0=(m1+m2)v…① 根据能量守恒得:μm2gL= m2v0′2− (m1+m2)v2   ② 代入数据,联立①②解得v0′=5m/s. 点睛:本题考查了滑块模型,关键理清物体的运动规律,对于第二问,也可以抓住临界情况,结合动力学知识求解,但是没有运用动量守恒和能量守恒解决方便.  
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考点分析:
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某同学用如图所示装置通过半径相同的AB两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验开始先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,AB球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落地痕迹如图所示,其中米尺水平放置,且平行于GRO所在的平面,米尺的零点与O点对齐.

(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.

(2)在以下选项中,哪些是本实验必须进行的测量________(填选项号)

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

BA球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离

C.测量A球和B球的直径

D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)

E.测量G点相对于水平槽面的高度

 

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在用气垫导轨做探究碰撞中的不变量实验时,左侧滑块质量m1170 g,右侧滑块质量m2110 g,挡光片宽度为3.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。开始时两滑块静止,烧断细线后,两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt10.32 sΔt20.21 s。则两滑块的速度分别为v1________m/sv2_______m/s。烧断细线前m1v1m2v2______kg·m/s,烧断细线后m1v1m2v2__________kg·m/s。可得到的结论是_________________

 

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在光滑的水平面上一个质量M=80g的大球以5m/s的速度撞击一个静止在水平面上的质量为m=20g的小球。用vv′表示碰撞后大球和小球的速度,下列几组数据中根本不可发生的是

A. v=3m/s, v′=8m/s    B. v=4m/s, v′=4m/s    C. v=4.5m/s, v′=2m/s    D. v=2m/s, v′=12m/s

 

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在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等的速率相向而行,并发生碰撞,下列现象可能的是

A. 若两球质量相同,碰后以某一相等速率互相分开

B. 若两球质量相同,碰后以某一相等速率同向而行

C. 若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开

D. 若两球质量不同,碰后以某一相等速率同向而行

 

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甲、乙两人站在小车左右两端,如图所示,当他俩同时相向而行时,发现小车向右运动,下列说法中正确的是(轨道光滑)

A. 乙的速度必定大于甲的速度

B. 乙的动量必定小于甲的动量

C. 乙的动量必定大于甲的动量

D. 甲、乙动量总和必定不为零

 

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