如图所示,在光滑水平地面上,有一质量m1 = 4.0kg的平板小车,小车的右面有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上A点处的质量m2 = 1.0kg的木块(可视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接,此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ=0.40,木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以v1 = 1.0m/s的速度水平向左运动,取g=10m/s2。
(1)求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小;
(2)若弹簧始终处于弹性限度内,求弹簧的最大弹性势能;
(3)当m2第一次回到小车上A点时,求m1和m2的速度各是多大;
(4)要使木块最终不从小车上滑落,则车面A点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件?
高二物理解答题困难题
如图所示,在光滑水平地面上,有一质量m1 = 4.0kg的平板小车,小车的右面有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上A点处的质量m2 = 1.0kg的木块(可视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接,此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ=0.40,木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以v1 = 1.0m/s的速度水平向左运动,取g=10m/s2。
(1)求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小;
(2)若弹簧始终处于弹性限度内,求弹簧的最大弹性势能;
(3)当m2第一次回到小车上A点时,求m1和m2的速度各是多大;
(4)要使木块最终不从小车上滑落,则车面A点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,在光滑水平地面上,有一质量m1 = 4.0kg的平板小车,小车的右面有一固定的竖直挡板,挡板上固定一轻质细弹簧。位于小车上A点处的质量m2 = 1.0kg的木块(可视为质点)与弹簧的左端相接触但不连接,此时弹簧与木块间无相互作用力。木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ=0.40,木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计。现小车与木块一起以v0 = 2.0m/s的初速度向右运动,小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞,已知碰撞时间极短,碰撞后小车以v1 = 1.0m/s的速度水平向左运动,取g=10m/s2。
(1)求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小;
(2)若弹簧始终处于弹性限度内,求弹簧的最大弹性势能;
(3)当m2第一次回到小车上A点时,求m1和m2的速度各是多大;
(4)要使木块最终不从小车上滑落,则车面A点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件?
高二物理解答题困难题查看答案及解析
如图所示,光滑水平地面上有一小车,车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板,弹簧处于原长状态, 自由端恰在C点,总质量为M=2kg。物块从斜面上A点由静止滑下,经过B点时无能量损失。已知物块的质量m=1kg,A点到B点的竖直高度为h=1.8mm,BC长度为L=3m,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.3,CD段光滑。g取10m/s2。求在运动过程中:
(1)弹簧弹性势能的最大值;
(2)物块第二次到达C点的速度的大小和方向。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,光滑水平地面上有一小车,车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板,弹簧处于原长状态,自由端恰在C点,总质量为M=2 kg。物块从斜面上A点由静止滑下,经过B点时无能量损失。已知物块的质量m=1 kg,A点到B点的竖直高度为h=1.8 m,BC长度为L=3 m,BD段光滑。g取10 m/s2。求在运动过程中:
(1)弹簧弹性势能的最大值;
(2)物块第二次到达C点的速度。
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如图所示,光滑水平地面上停放着一辆质量为M的小车,小车的左侧靠在竖直墙壁上,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB的最低点B与水平轨道BD平滑相接,小车的右端固定有一个轻质弹簧,弹簧左端自然伸长至C点,水平轨道BC段粗糙,CD段光滑.现有一可视为质点的物块从A点正上方h=R处无初速度下落,物块质量为m,恰好落入小车沿圆轨道滑动,然后沿水平轨道滑行,与弹簧相接触并压缩弹簧,最后又返回到B点相对于车静止.已知M=3m,物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求
(1)物块下落后由A滑至B处时,对轨道的压力大小;
(2)压缩弹簧过程中,弹簧所具有的最大弹性势能.
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图1所示,一厚度均匀的平板AB静止在光滑水平面上,其质量M=4.0kg,长度L1=1.30m。一原长L2=0.35m的轻质弹簧右端固定在平板右端的轻质挡板B上,弹簧处于原长时其左端位于C处。平板上表面AC段是粗糙的,CB段是光滑的。在t=0时刻,一质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=5.0m/s从平板的A端向右滑上平板,小物块在平板上滑行一段时间后,从t1时刻开始压缩弹簧,又经过一段时间,在t2时刻小物块与平板具有共同速度v1=1.0m/s。已知小物块与平板粗糙面之间的动摩擦因数μ=0.20,取重力加速度g=10 m/s2,弹簧始终在弹性限度内,求:
(1)小物块压缩弹簧前在平板上滑行的时间;
(2)小物块压缩弹簧过程中,弹簧所具有的最大弹性势能;
(3)请在图2中定性画出从0t2时间内小物块的速度v随时间t变化的图象。(图中t1为小物块开始压缩弹簧的时刻;t2为小物块与平板具有共同速度的时刻)
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图乙所示,则可知
A. A的质量为4kg
B. 运动过程中A的最大速度为vm=4m/s
C. 在A离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒
D. 在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J
高二物理选择题困难题查看答案及解析
如图甲所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2 kg.现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v t图象如图乙所示,则可知 ( )
A.A的质量为4 kg
B.运动过程中A的最大速度为4 m/s
C.在A离开挡板前,A、B及弹簧构成的系统动量守恒、机械能守恒
D.在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3 J
高二物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图a所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的v-t图如图b所示,则可知( )
A. 在A离开挡板前,A、B系统动量不守恒,之后守恒
B. 在A离开挡板前,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒
C. 弹簧锁定时其弹性势能为9J
D. A的质量为1kg,在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J
高二物理不定项选择题中等难度题查看答案及解析
质量为mB=2 kg的足够长木板B静止于光滑水平地面上,在其右侧地面上固定一竖直挡板,质量为mA=6 kg的物块A停在B的左端,质量为mC=2 kg的小球C用长为L=0.8 m的轻绳悬挂在固定点O,绳能承受的最大拉力是小球C重力的9倍。现将小球C及轻绳拉直至水平位置后由静止释放,小球C在最低点与A发生正碰,碰撞时间极短,碰后小球C反弹瞬间绳刚好被拉断。已知A、B间的动摩擦因数,木板B与挡板发生弹性碰撞,且B与挡板碰撞前已与A共速,物块与小球均可视为质点,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:
(1)小球C与A撞后瞬间,A的速度;
(2)在木板B与挡板第一次碰撞前,A相对B滑动的位移;
(3)在A、B运动的整个过程中,A相对B的总位移及B向左运动的总路程。
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